一种被动调Q固体激光器的制作方法

本技术涉及一种被动调q固体激光器，属于固体激光器。

背景技术：

1、q值(品质因数)是评定激光器中光学谐振腔质量的指标。激光的调q技术也叫q开关技术，是将连续激光输出压缩到宽度极窄的脉冲中发射，从而使光源的峰值功率提升几个数量级的一种技术。

2、调q有很多不同的方法，其中被动调q技术是指在激光器谐振腔内设置可饱和吸收体(常用固体可饱和吸收体，如cr4+:yag晶体)，利用其饱和吸收效应周期性地控制谐振腔损耗来获得脉冲光输出。开始阶段，腔内自发荧光很弱，可饱和吸收体的吸收系数很大，光的透过率很低，腔处于高损耗的状态故不能形成激光振荡。随光泵的继续作用，反转粒子数不断积累，腔内荧光不断变强，当光强达到一定数值时，可饱和吸收体吸收达到饱和值突然被“漂白”而输出激光脉冲，而后腔内光场减弱，可饱和吸收体恢复吸收特性，然后再重复以上过程以此得到脉冲光输出。

3、其中，cr4+:yag用于1064nm的nd:yag固体激光调q，是一种常见的被动调q固体激光器。常见的激光谐振腔结构包括分体式和一体键合式两种。其中，如图1所示的一体键合式被动调q固体激光器的谐振腔，已经在晶体加工过程中严格校准，无需调谐，结构简单易于使用，所以被广泛用于医用激光装备中，在激光祛斑、祛纹身、色素性治疗等皮肤外科领域有着广泛的应用。

4、对于一体键合的被动调q晶体，由于nd:yag晶体尺寸和浓度、cr4+:yag的初始透过率、半反膜的透过率等所有参数已经固化，而该激光器出光的阈值对应特定的腔内荧光强度，而腔内荧光强度和腔内储能成正比，因此输出的单脉冲激光的能量(固定能量)、脉宽等参数，都是基本固定不变、不可调节的。

5、例如，直径5mm、长度85mm、1％掺杂浓度的nd:yag晶体和直径5mm、长度5mm、初始透过率为10％的cr4+:yag的键合晶体，输出腔面半反膜透过率为80％，无论采用脉冲氙灯泵浦还是采用808nm的半导体激光器泵浦，其键合晶体输出的单脉冲能量均为大约160～180mj，脉冲宽度半高宽大约为8～16ns。同样的参数，如果将cr4+:yag键合晶体替换为直径6mm的键合晶体，输出能量可以达到230～260mj左右。

6、通常，激光祛斑等皮肤外科医疗激光应用，最大能量一般要求达到800～1200mj，并且一般要求激光能量以特定阶梯可调(如10％，20％……100％)。显然，这种键合晶体直接调q输出的技术方案，很难满足最大能量要求和能量阶梯可调的应用要求。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种被动调q固体激光器。

2、为实现上述技术目的，本实用新型采用以下的技术方案：

3、一种被动调q固体激光器，包括被动调q种子源、光学镜片组以及放大器；其中，

4、所述光学镜片组设置在所述被动调q种子源和所述放大器之间，

5、所述被动调q种子源的出光经过光学镜片组，以设定的透过率出射到所述放大器，经所述放大器放大后输出激光。

6、其中较优地，所述放大器工作的状态下，所述激光的输出能量大于或等于所述被动调q种子源的固定输出能量；所述放大器停止的状态下，所述激光的输出能量小于所述固定输出能量。

7、其中较优地，所述光学镜片组为部分反射部分透射镜片组。

8、其中较优地，所述光学镜片组的透过率可调，并且透过率为离散的阶梯值。

9、其中较优地，所述放大器的泵浦光强连续可调，以调节所述放大器的放大倍率。

10、其中较优地，所述放大器的放大倍率为最大倍率，并且光学镜片组为最大透过率时，所述被动调q固体激光器输出的激光的输出能量大于或等于目标能量。

11、其中较优地，所述放大器的放大倍率为最小倍率时，所述被动调q固体激光器输出的激光的输出能量大于或等于所述固定输出能量。

12、其中较优地，所述放大器具有利用泵浦光，在侧面泵浦一个两端镀有增透膜的nd:yag激光晶体模组的结构。

13、其中较优地，所述放大器的nd:yag激光晶体口径大于所述被动调q种子源的光束直径。

14、与现有技术相比较，本实用新型提供的被动调q固定激光器利用两级能量调节机构，对种子源光束进行分级放大，以获得更大范围的多级输出能量。而且，在种子源的能量不足以满足应用需要时，利用这种结构即可获得更大能量范围，满足诸如医疗等需要大能量的应用，从而扩大被动调q固定激光器的应用范围。

技术特征：

1.一种被动调q固体激光器，其特征在于包括被动调q种子源、光学镜片组以及放大器；其中，

2.如权利要求1所述的被动调q固体激光器，其特征在于：

3.如权利要求1所述的被动调q固体激光器，其特征在于：

4.如权利要求1所述的被动调q固体激光器，其特征在于：

5.如权利要求4所述的被动调q固体激光器，其特征在于：

6.如权利要求5所述的被动调q固体激光器，其特征在于：

7.如权利要求1所述的被动调q固体激光器，其特征在于：

8.如权利要求7所述的被动调q固体激光器，其特征在于：

技术总结本技术公开了一种被动调Q固体激光器，包括被动调Q种子源、光学镜片组以及放大器；其中，光学镜片组设置在被动调Q种子源和放大器之间，被动调Q种子源的出光经过光学镜片组，以设定的透过率出射到放大器，经放大器放大后输出激光。本技术提供的被动调Q固体激光器对安装调谐不敏感，失谐风险极低，具有很好的光学可靠性；利用MOPA结构，提供大能量输出并且可以分级调节。技术研发人员：闫莉,孔祥丽受保护的技术使用者：三河市镭科光电科技有限公司技术研发日：20231231技术公布日：2024/9/19