阅读说明：本技术 高重复频率905nm调Q微片激光器 (High repetition frequency 905nm Q-switched microchip laser ) 是由 薛有为 丁广雷 张哨峰 于 2019-10-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了高重复频率905nm调Q微片激光器,其包括依序设置的半导体泵浦源；耦合系统；第一腔镜；增益介质；调Q晶体；第二腔镜；其中泵浦源发射的泵浦光,经耦合系统和第一腔镜,进入到增益介质,增益介质激发的光被调Q晶体部分吸收,在由第一腔镜和第二腔镜组成的激光腔内形成了调Q脉冲激光振荡输出。本发明使用短上能级寿命的掺钛蓝宝石晶体作为增益介质,以及恢复时间短的石墨烯作为调Q晶体,并采用脉冲泵浦方式,得到了稳定可调的高重复频率(100kHz~2MHz)和短脉宽(1~10ns)的激光输出。(The invention discloses a high repetition frequency 905nm Q-switched microchip laser, which comprises a semiconductor pumping source, a coupling system, a first cavity mirror, a gain medium, a Q-switched crystal and a second cavity mirror which are sequentially arranged, wherein pumping light emitted by the pumping source enters the gain medium through the coupling system and the first cavity mirror, the light excited by the gain medium is partially absorbed by the Q-switched crystal, and Q-switched pulse laser oscillation output is formed in a laser cavity formed by the first cavity mirror and the second cavity mirror.)

高重复频率905nm调Q微片激光器

技术领域

本发明涉及激光探测技术装置领域，尤其是高重复频率905nm调Q微片激光器。

背景技术

激光雷达的工作原理是：向探测目标发射激光，然后激光被目标反射，反射光被雷达的探测器探测到，即可得到目标的距离、角度、高度、形状等信息。目前激光雷达较多的使用TOF法进行探测，其探测能力与发射激光的光束质量有很大关系。现在激光雷达大多都是使用905nm的半导体激光器作为发射光源，而由于半导体激光器的慢轴方向的M平方因子远远大于衍射极限，导致发射的激光的光束质量都比较差，激光雷达的探测能力受到了极大的限制。而普通的被动调Q固体激光器存在重复频率不高的问题。

发明内容

基于现有技术的情况，本发明的目的在于提供高重复频率905nm调Q微片激光器。

为了实现上述的技术目的，本发明采用的技术方案为：

高重复频率905nm调Q微片激光器，其包括依序设置的：

泵浦源，用于提供泵浦光，且泵浦采用脉冲泵浦方式；

耦合系统，用于把泵浦光耦合到激光腔内；

第一腔镜；

增益介质，用于产生所需的905 nm激光辐射，且所述的增益介质为掺钛蓝宝石晶体；

调Q晶体，用于产生所需的调Q脉冲，所述的调Q晶体为石墨烯或Cr：YAG或Cr：YSO或V：YAG；

第二腔镜，

所述的第一腔镜和第二腔镜之间形成激光谐振腔，用于905 nm激光形成振荡输出。

进一步，其还包括设于第二腔镜之后或设于耦合系统与第一腔镜之间的平凹透镜。

进一步，所述增益介质和调Q晶体胶合为一体结构。

进一步，所述的第一腔镜镀设有与泵浦波长相对应的增透膜以及相应工作波长的全反膜，所述的第二腔镜镀设有相应工作波长的部分反射膜。

作为第一腔镜、第二腔镜的一种优选实施形式，进一步，所述的第一腔镜为直接镀设在增益介质与其相近的端面上，所述的第二腔镜为直接镀设在调Q晶体与其相近的端面上。

进一步，所述泵浦源的泵浦光波长为400～600 nm。

进一步，所述泵浦源为半导体激光器或固体激光器。

进一步，所述的耦合系统为一个以上透镜构成，所述透镜的端面镀设有与泵浦源发出泵浦光的波长相适应的增透膜。

进一步，所述增益介质还可以为Cr:LiSAF或Cr:LiSGaF或Cr:LiCAF。

进一步，所述输出激光波长可为所述增益介质掺钛蓝宝石发射谱600～1100 nm的任意波长。

作为本方案的一种拓展，可以在上述基础上，将所述的增益介质置于调Q晶体之后。

采用上述的技术方案，本发明与现有技术相比，其具有的有益效果为：本方案通过采用脉冲泵浦的方式、短上能级寿命的掺钛蓝宝石晶体作为增益介质以及恢复时间短的可饱和吸收体作为调Q晶体，使得输出的905nm激光的重复频率可以做到100kHz~2MHz,重复频率稳定且可调，光束质量获得了极大地提升，M平方因子接近衍射极限，从而可以提高激光雷达的探测能力。

附图说明

下面结合附图和

具体实施方式

对本发明做进一步的阐述：

图1为本发明高重复频率905nm调Q微片激光器的实施例1；

图2为本发明高重复频率905nm调Q微片激光器的实施例2；

图3为本发明高重复频率905nm调Q微片激光器的实施例3。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本发明包括依序设置的泵浦源101、耦合系统102、第一腔镜103、增益介质104、调Q晶体105和第二腔镜106，所述增益介质104和调Q晶体105光胶为一体结构。

其中，所述的增益介质104为掺钛蓝宝石晶体；所述的第一腔镜103镀设有与泵浦波长相对应的增透膜以及相应工作波长的全反膜，所述的第二腔镜106镀设有相应工作波长的部分反射膜。

另外，所述的第一腔镜103为直接镀设在增益介质104与其相近的端面上，所述的第二腔镜106为直接镀设在调Q晶体105与其相近的端面上。

泵浦源101发射的泵浦光，经过耦合系统102，其中，耦合系统102为一个或一个以上透镜构成，其端面镀有与泵浦源101发出的泵浦光的波长相适应的增透膜，经耦合系统102耦合后的泵浦光穿过第一腔镜103，进入增益介质104，并被增益介质104所吸收。

泵浦光被增益介质104吸收后，增益介质104的粒子数发生反转，都聚集到上能级并产生激光辐射，增益介质104和调Q晶体105光胶在一起，初始的激光辐射都被调Q晶体105吸收，当调Q晶体105吸收达到饱和后，增益介质104的上能级粒子快速向下能级跃迁，在由第一腔镜103和第二腔镜106组成的激光腔中形成激光振荡，最后从第二腔镜106输出了脉冲激光。

实施例2

如图2所示，本发明包括依序设置的泵浦源201、耦合系统202、第一腔镜203、增益介质204、调Q晶体205、第二腔镜206和平凹透镜207，所述增益介质204和调Q晶体205光胶为一体结构，所述第二腔镜206镀在所述平凹透镜207的凹面上。

本实施例的激光器结构与实施例1所述结构大致相似，区别在于所述第二腔镜206镀在所述平凹透镜207的凹面上，其它结构和光路都与实施例1所述相同，便不再赘述。

实施例3

如图3所示，本发明包括依序设置的泵浦源301、耦合系统302、第一腔镜303、增益介质304、调Q晶体305、第二腔镜306和平凹透镜307，所述增益介质304和调Q晶体305光胶为一体结构，所述第一腔镜303镀在所述平凹透镜307的凹面上。

本实施例的激光器结构与实施例1所述结构大致相似，区别在于所述第一腔镜303镀在所述平凹透镜307的凹面上，其它结构和光路都与实施例1所述相同，便不再赘述。

以上所述为本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。