CN112701558A - 低成本高性能微型化的1.5μm被动调Q脉冲激光器 - Google Patents

低成本高性能微型化的1.5μm被动调Q脉冲激光器 Download PDF

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CN112701558A CN202011235744.3A CN202011235744A CN112701558A CN 112701558 A CN112701558 A CN 112701558A CN 202011235744 A CN202011235744 A CN 202011235744A CN 112701558 A CN112701558 A CN 112701558A
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李志威
薛有为
丁广雷
张哨峰
凌吉武
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Fujian Haichuang Photoelectric Co ltd
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Fujian Haichuang Photoelectric Co ltd
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Abstract

本公开提供了一种低成本高性能微型化的1.5μm被动调Q脉冲激光器,包括:泵浦源、聚焦透镜、激光增益介质和调Q晶体;其中,泵浦源为905nm LD;激光增益介质和调Q晶体皆经精细抛光处理且各自的两通光面平行,激光增益介质的第一通光面和调Q晶体的第一通光面通过光胶工艺键合,激光增益介质的第二通光面和调Q晶体的第二通光面上镀激光腔膜,形成微型化平平激光腔;激光增益介质为在905nm波长附近有吸收的工作物质。该1.5μm被动调Q的脉冲激光器具有低成本、微型化、性能稳定、可大批量制造的优点,可以直接方便的替换905nm LD在激光雷达上的应用。

Description

低成本高性能微型化的1.5μm被动调Q脉冲激光器
技术领域
本公开涉及固体激光领域,尤其是涉及一种低成本高性能微型化的1.5μm被动调Q脉冲激光器。
背景技术
现在激光雷达大多都是使用905nm的半导体激光器(LD)作为发射光源,而由于905nm LD的慢轴方向发光面很长,快轴方向有多个发光节,导致905nm LD发射的激光的光束质量非常差,比市面上一般其它波长LD的光束质量还差得多。同时对于人眼安全的要求,目前普遍用于激光雷达的905nm波长和1064nm波长对人眼都有很大的安全隐患,因此其激光雷达的性能能力受到了极大的限制。而1.5μm波段的激光波长位于良好的大气传输窗口,同时又具有人眼安全的性质,用在激光雷达方面,使其探测能力以及应用效果得到了极大的提升,因此市面上迫切需要1.5μm脉冲激光器。
公开号为CN104319614A的专利文献公开了一种1.5μm人眼安全波段超短脉冲激光器,通过锁模自拉曼激光器的方法实现紧凑、高效的1.5μm人眼安全波段超短脉冲激光光源,该1.5μm脉冲激光器包括:泵浦源、耦合透镜组、谐振腔反射镜、激光增益介质、锁模元件和激光输出镜,激光谐振腔采用直腔结构,其中,泵浦源采用808nm半导体激光器;耦合藕合透镜组镀有泵浦光增透膜;谐振腔反射镜为凹镜,曲率半径300mm,镀泵浦光增透、1.3-1.6μm高反膜;激光增益介质采用切割Nd:YVO4晶体,掺杂浓度为0.3,对应基频激光波长1342nm和一阶拉曼光波长1525nm,晶体尺寸选择3×3×20mm,两端镀泵浦光、基频激光和拉曼光增透膜;锁模元件采用半导体可饱和吸收镜SESAM进行被动锁模,晶体两端镀基频激光和拉曼光增透膜,对1342nm基频激光初始透过率80%;激光输出镜6为平镜,对基频光高反、拉曼光透过率10%,激光谐振腔腔长在50-200mm之间。可知,该1.5μm脉冲激光器的体型较大。
在目前市场上,1.5μm脉冲激光器也不断涌现出来,泵浦源常用的940nmLD、976nmLD、980nmLD,激光增益介质常用Er玻璃。但是现有的1.5μm脉冲激光器整体上仍然存在很多现实问题:(一)目前激光雷达普遍采用的905nm LD价格非常低,而现在涌现出来的1.5μm脉冲激光器价格比905nm LD价格高上几十倍至几百倍,成本上不具有竞争力;(二)现有的1.5μm脉冲激光器外形尺寸与905nm LD相比差异太大,不能直接替换;(三)二者性能差异悬殊,特别是电路控制部分,无法通用化。上述三点导致目前市面上1.5μm激光雷达比905nm激光雷达价格高了几百倍甚至上千倍,严重阻碍了1.5μm激光器在激光雷达的广泛使用。
发明内容
在下文中给出了关于本公开的简要概述,以便提供关于本公开的某些方面的基本理解。应当理解,这个概述并不是关于本公开的穷举性概述。它并不意图确定本公开的关键或重要部分,也不意图限定本公开的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念,以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
鉴于现有技术的上述缺陷,本公开的目的在于提供一种低成本高性能微型化的1.5μm被动调Q脉冲激光器,以至少解决目前市面上1.5μm激光雷达价格过高、外形尺寸和性能不够理想的问题。
根据本公开的一个方面,提供了一种低成本高性能微型化的1.5μm被动调Q脉冲激光器,包括:泵浦源、聚焦透镜、激光增益介质和调Q晶体;其中,所述泵浦源为905nm LD;所述激光增益介质和所述调Q晶体皆经精细抛光处理且各自的两通光面平行,所述激光增益介质的第一通光面和调Q晶体的第一通光面通过光胶工艺键合,所述激光增益介质的第二通光面和调Q晶体的第二通光面上镀激光腔膜,形成微型化平平激光腔;所述激光增益介质为在905nm波长附近有吸收的工作物质。
上述1.5μm被动调Q脉冲激光器,作为一种优选实施方式,所述905nm LD采用脉冲工作方式,工作波长为900-920nm。
上述1.5μm被动调Q脉冲激光器,作为一种优选实施方式,所述聚焦透镜的数值孔径NA≥0.4,焦距f≤2mm。
上述1.5μm被动调Q脉冲激光器,作为一种优选实施方式,所述激光增益介质为Er和Yb双掺的焦硅酸镥晶体。
上述1.5μm被动调Q脉冲激光器,作为一种优选实施方式,所述激光增益介质置于泵浦光的聚焦点附近,不超出其瑞利长度范围。
上述1.5μm被动调Q脉冲激光器,作为一种优选实施方式,所述激光增益介质的通光长度不超过2mm,所述激光腔长度不超过4mm。
上述1.5μm被动调Q脉冲激光器,作为一种优选实施方式,从所述泵浦源至所述激光腔的输出端面的总长不超过10mm。
上述1.5μm被动调Q脉冲激光器,作为一种优选实施方式,调Q晶体为掺钴尖晶石。
上述1.5μm被动调Q脉冲激光器,作为一种优选实施方式,所述激光增益介质和所述调Q晶体各自的两通光面的平行度小于3分,且光胶成整体后通光面之间的平行度亦小于3分。
根据本公开的又一个方面,还提供了一种激光雷达,配置有上述1.5μm被动调Q脉冲激光器。
上述根据本公开实施例的低成本高性能微型化的1.5μm被动调Q脉冲激光器具有低成本、微型化、性能稳定、可大批量制造的优势:该1.5μm被动调Q脉冲激光器成本只比905nm LD稍高,外形与905nm LD类似,电路控制参数与905nm LD完全通用,光学性能包括光斑质量、峰值功率、脉冲宽度等方面完全超过905nm LD;因此,可以直接方便的替换905nmLD在激光雷达上的应用,同时使得激光雷达的性能远远超过905nm LD的激光雷达。本公开所具有的成本降低、体型微型化、性能稳定等优点的1.5μm被动调Q脉冲激光器,能推进1.5μm脉冲激光器在激光雷达上的应用,进而推广激光雷达的使用范围,对社会科技发展具有非常重要的意义。
通过以下结合附图对本公开的最佳实施例的详细说明,本公开的这些以及其他优点将更加明显。
附图说明
本公开可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解,其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分,而且用来进一步举例说明本公开的优选实施例和解释本公开的原理和优点。其中:
图1中的(a)为目前市面上905nmLD的用红外感光摄像头拍下的光斑形状图,图1中的(b)为用本公开优选实施例提供的1.5μm脉冲激光器的用红外感光摄像头拍下的光斑形状图。
图2为本公开优选实施例提供的1.5μm脉冲激光器核心部件的结构示意图;图中附图标记说明如下:201-泵浦源,202-聚焦透镜,203-激光增益介质,204-调Q晶体,205-激光腔膜。
图3示出了905nm泵浦光经过本公开所述透镜(数值孔径NA≥0.4,焦距f≤2mm)聚焦后在瑞利长度范围内的光斑。
图4为本公开所采用的激光增益介质Er/Yb:Lu2Si2O7晶体的实测激光吸收谱图。
本领域技术人员应当理解,附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的,而且不一定是按比例绘制的。例如,附图中某些元件的尺寸可能相对于其他元件放大了,以便有助于提高对本公开实施例的理解。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本公开的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见,在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而,应该了解,在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定,以便实现开发人员的具体目标,例如,符合与系统及业务相关的那些限制条件,并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外,还应该了解,虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的,但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说,这种开发工作仅仅是例行的任务。
在此,还需要说明的一点是,为了避免因不必要的细节而模糊了本公开,在附图中仅仅示出了与根据本公开的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤,而省略了与本公开关系不大的其他细节。
为了尽量克服现有技术的缺陷,本公开的实施例提供了一种低成本高性能微型化的1.5μm脉冲激光器,包括:泵浦源、聚焦透镜、激光增益介质和调Q晶体;其中,所述泵浦源为905nm LD;所述激光增益介质和所述调Q晶体皆经精细抛光处理且各自的两通光面平行,所述激光增益介质的第一通光面和调Q晶体的第一通光面通过光胶工艺键合,所述激光增益介质的第二通光面和调Q晶体的第二通光面上镀激光腔膜,形成微型化平平激光腔;所述激光增益介质为在905nm波长附近有吸收的工作物质。
本公开提出的上述一种新型的1.5μm被动调Q脉冲激光器,其优选实施例可以选用905nm LD作泵浦源,采用新型激光增益材料Er/Yb:Lu2Si2O7晶体,同时结合特殊设计的聚焦透镜,限定整个激光腔的长度在特定范围之内,具有低成本、高性能混和微型化的优势,能推进1.5μm脉冲激光器在激光雷达上的应用,进而推广激光雷达的使用范围,对社会科技发展具有非常重要的意义。
图2示意性地示出了根据本公开优选实施例的1.5μm脉冲激光器核心部件的一种示例结构。该示例结构中,1.5μm脉冲激光器主要包括:泵浦源201,聚焦透镜202和激光腔(即激光谐振腔)。
其中,激光腔包括激光增益介质203和调Q晶体204。
激光增益介质203和调Q晶体204二者皆经精细抛光处理且各自的两通光面平行。
换句话说,激光增益介质203的两个通光面相平行,调Q晶体204的两个通光面相平行。
此外,激光增益介质203的两个通光面与调Q晶体204的两个通光面也是平行的。
激光增益介质203的一通光面和调Q晶体204的一通光面通过光胶工艺键合,激光增益介质203的另一通光面和调Q晶体204的另一通光面上分别镀激光腔膜205。
以下对各部件结构及其连接关系进行详细描述。
泵浦源201,用于发射激光增益介质203吸收带内的泵浦光,为在激光增益介质203实现粒子数反转分布提供所需能源。本公开的实施例中,泵浦源201为905nm LD。上述泵浦源201为905nm高峰值功率脉冲LD,其工作方式采用脉冲模式,峰值功率一般可达数十瓦至上百瓦,脉冲宽度最大为数十微秒,其LD工作波长范围可以为900-920nm。
现有技术中,一般使用940nm LD、976nm LD、980nm LD作为泵浦源,本公开中,申请人尝试使用之前未使用过的905nm LD作为泵浦源,一方面能大幅降低成本,905nm LD只有通常采用的940nm、976nm、980nmLD价格的二十分之一左右;另一方面,本公开之所以能采用905nmLD作泵浦源也得益申请人发现Er/Yb双掺的Er/Yb:Lu2Si2O7晶体在该波长附近有较强的吸收,而目前对Er/Yb双掺的激光增益介质(比如,Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃,Er/Yb:YAG,Er/Yb:YAB)通常都采用940nm LD、976nm LD、980nm LD作为泵浦源。具体应用时,上述905nmLD可以为常见的TO-5.6mm封装结构,其成本最低,在一些情况下也可以采用其它封装结构。
聚焦透镜202,用于对泵浦源201发射的泵浦光进行聚焦,以获得优质高能量密度的泵浦光斑;本公开的具体实施例中,聚焦透镜202采用高数值孔径短焦距微型透镜,优选数值孔径NA≥0.4,焦距f≤2mm。整个聚焦透镜202的尺寸也在几个mm之内,比如1.5-3mm(比如2mm、2.5mm等)。
本公开的具体应用例中,聚焦透镜202可以和泵浦源201封装在一起,其聚焦光斑图形见图3,为在瑞利长度范围内的光斑,超过该范围的光斑质量急剧变差,能量分散;在此范围内激光能量高度集中,光斑形状大大改善,对于获得高性能1.5μm脉冲激光有极大的帮助。
激光增益介质203,为在905nm波长附近有吸收的工作物质,用于吸收泵浦源201发射出的泵浦光,形成粒子数反转,提供激光增益。
应当说明的是,本领域技术人员根据记载的“905nm波长附近有吸收的工作物质”,能够确定这样的工作物质是指能够在包含905nm波长在内的一段波长范围内有吸收,而包含905nm波长在内的一段波长范围根据实际情况可能不同,比如,上述一段波长范围可以是900nm-910nm或900nm-920nm,或者也可以是包含900nm-910nm或900nm-920nm的一段更宽的范围,亦或者可以是(902nm,908nm)这样的波长范围,等等。
激光增益介质经精细抛光处理且两通光面平行,激光增益介质的第一通光面和调Q晶体的第一通光面通过光胶工艺键合,形成一体结构,激光增益介质的另一通光面(第二通光面)和调Q晶体的另一通光面(第二通光面)上镀激光腔膜,形成微型化平平激光腔。
在本公开的实施例中,激光增益介质203可以为Er和Yb双掺的焦硅酸镥(Er/Yb:Lu2Si2O7)晶体,也可以是其他在905nm波长附近有吸收的工作物质。优选采用Er和Yb双掺的焦硅酸镥晶体(Er/Yb:Lu2Si2O7晶体),其实测激光吸收谱图如图4所示,申请人偶然注意到Er/Yb双掺的Er/Yb:Lu2Si2O7晶体在该905nm波长附近有较强的吸收,进而意识到,采用905nmLD作泵浦源,同时采用Er/Yb:Lu2Si2O7晶体作为激光增益介质,可能是极有潜力的低成本、高性能、微型化的1.5μm脉冲激光器解决方案,进而经过反复试验和设计,形成本公开的优选实施方案。
在具体的应用实例中,所述激光增益介质优选其通光长度不超过2mm,整个激光腔长度不超过4mm(比如3mm、2mm、1mm等)。
在具体的应用实例中,所述激光增益介质203优选置于泵浦光的聚焦点附近,不超出其瑞利长度范围。
在常见1.5μm脉冲激光器的科研和实际产品制造中,目前对Er/Yb双掺的激光增益介质以及所用到的其它激光增益介质,通常使用940nm LD、976nm LD、980nm LD作泵浦源(具体到某种激光增益介质,选用哪种泵浦源,还是会有所选偏重),很显然在这些波长附近,激光增益介质的吸收能力更强,但几乎没有人关注在905nm附近的吸收。本公开正是利用某些特定的激光增益介质在905nm附近也有较强吸收的特性,通过用短焦距的聚焦透镜202将905nm LD泵浦光聚焦成非常小的光点,提高泵浦能量密度,同时给激光增益介质203选择合适厚度(通常不超过2mm),并将其置于聚焦光斑的瑞利长度范围内,从而得到了很高的出光效率且获得了很好的光束质量,如图1中的(b)所示。
调Q晶体204,用于改变激光腔内损耗、调节腔内的Q值,从而获得高峰值功率、窄脉宽脉冲激光。调Q晶体204经精细抛光处理且两通光面平行,调Q晶体204的第一通光面和激光增益介质203的第一通光面通过光胶工艺键合成一体结构,调Q晶体204的另一通光面(第二通光面)和激光增益介质203的另一通光面(第二通光面)上镀激光腔膜205,形成微型化平平激光腔。调Q晶体204可以选用掺钴尖晶石(Co:MgAl2O4),为本领域最常用最便宜的调Q晶体之一,本公开对调Q晶体204的材质不作限定。
激光增益介质203和调Q晶体204光胶为一体结构,且激光增益介质203和调Q晶体204两通光面应平行;具体地,激光增益介质203和调Q晶体204各自的两通光面的平行度小于3分,且光胶成整体后通光面之间的平行度亦小于3分,否则会严重影响激光输出能量。
由此,通过将激光增益介质203和调Q晶体204各自的两通光面设置成高度平行,大大减小了激光输出能量的损失。
本公开的实施例中,激光增益介质203可设置于调Q晶体204之前,也可以设置于调Q晶体204之后,本公开对此不作限定。
本公开的实施例中,可以首先采用面积较大的激光增益介质203和调Q晶体204光胶为一体结构,然后再切割成非常小尺寸的晶体,从而得到激光腔(比如1mm量级),再制作成激光器,如此可大幅降低材料成本。
本公开的实施例中,激光腔膜205是构成激光腔所必须的,只要能实现在靠近泵浦端面对泵浦光增透、对腔内激光高反,在输出端面对腔内激光部分反射;实践中采用常规膜系即可,本公开对此不作限定。
本公开的实施例中,所述激光器的核心部件(指从泵浦源201至激光腔的输出端面)优选其总长不超过10mm。本公开提供的1.5μm脉冲激光器通过采用高数值孔径短焦距微型透镜作为聚焦透镜,采用微型化激光腔,将激光增益介质置于泵浦光的聚焦点附近而不超出其瑞利长度范围,能够减小整个激光器的核心部件长度,通常可以小于10mm,这样整个激光器与传统的905nmLD相比就不显得太大,用于激光雷达中就具备直接替换的优势。
应用例
以下描述下本公开的1.5μm脉冲激光器的一应用例。
如图2所示,本应用例的1.5μm脉冲激光器包括:依序设置的泵浦源201、聚焦透镜202、激光增益介质203、调Q晶体204和激光腔膜205,增益介质203和调Q晶体204光胶为一体结构。
泵浦源201为905nm高峰值功率脉冲LD,长度约为3-4mm,采用常见的、成本最低的TO-5.6mm封装结构,其工作方式为脉冲模式,峰值功率为一般可达数十瓦致上百瓦,脉冲宽度为最大为数十微秒。
聚焦透镜102为大数值孔径的短焦距透镜,其数值孔径为0.4,其焦距为2mm,整个透镜尺寸约2mm,该透镜和905nm LD封装在一起,其聚焦光斑图形见图3,为在瑞利长度范围内的光斑,在此范围内激光能量高度集中,光斑形状大大改善,对于获得高性能1.5μm脉冲激光有极大帮助。
激光增益介质203为Er(0.8at.%)/Yb(15.0at.%):Lu2Si2O7晶体,通过直拉法(Czochralski法)制备而成,其实测激光吸收谱图如图4所示,发明人注意到该激光增益介质在905nm附近也有较强的吸收,通过用大数值孔径的短焦距透镜将905nm LD泵浦光聚焦成非常小的光点从而提高其泵浦能量密度,同时给激光增益介质203选择合适厚度(约0.5mm),并将其置于聚焦光斑的瑞利长度范围内,从而得到了很高的出光效率并获得了很好的光束质量。如图1所示,其中(a)为目前市面上905nm LD的用红外感光摄像头拍下的光斑形状图,(b)为用本应用例提供的1.5μm脉冲激光器的用红外感光摄像头拍下的光斑形状图;从图上可以很明显看出1.5μm激光的光束质量远远好于905nm LD激光的光束质量,这样优良的光斑质量,可以大大提高激光雷达的性能。
激光增益介质203和调Q晶体204光胶为一体结构,且两通光面的平行度小于3分;激光增益介质203和调Q晶体204的另一通光面都镀有激光腔膜:在靠近泵浦端面,对泵浦光增透,对腔内激光高反,即镀905nm的增透膜(R<1%)、1550nm的高反膜(R>99.98%),在输出端面对腔内激光部分反射,即镀1550nm的部分透射膜(R=98%);由此形成了微型化的平平腔,其长度约为1mm。
本应用例的整个1.5μm脉冲激光器的核心部件长度(参见图2,从泵浦源201到调Q晶体204)非常小,约为10mm,这样整个1.5μm脉冲激光器与传统的905nm LD相比就不显得太大,用于激光雷达中就具备直接替换的优势。
该应用实例提供的1.5μm脉冲激光器,成本低,价格便宜,尺寸结构小、性能大幅提升;同时由于是采用905nm LD作泵浦源,该1.5μm脉冲激光器的驱动电路参数与传统905nmLD是完全一样,不用作任何大的改变,从而可以直接替换905nm LD用于激光雷达之中。
综上所述,可知本公开带来的有益效果包括但不限于:
1)本公开提供的1.5μm被动调Q的脉冲激光器,使用905nm LD作为泵浦源,成本非常低,只有通常采用的940nm LD、976nm LD、980nm LD价格的二十分之一左右;
2)本公开提供的1.5μm被动调Q的脉冲激光器,采用高数值孔径(NA≥0.4)短焦距(f≤2mm)透镜对泵浦源905nm LD发射的泵浦光进行聚焦,获得优质高能量密度的泵浦光斑;
3)本公开提供的1.5μm被动调Q的脉冲激光器,采用在905nm波长附近有较强吸收的Er、Yb双掺的Er/Yb:Lu2Si2O7晶体,配合905nm高峰值功率脉冲LD泵浦源使用,再通过特定的透镜进行聚焦,获得优质高能量密度的泵浦光斑,从而得到低成本、微型化、性能稳定、可大批量制造的1.5μm脉冲激光器,其成本只比传统采用的905nm LD稍高,外形与905nm LD类似,电路控制参数与905nm LD完全通用,光学性能如光斑质量(参见图1中的b)、峰值功率(可达300-500W)、脉冲宽度(可达3-5ns)等完全超过905nm LD,因此,可以直接方便的替换905nm LD在激光雷达上的应用。
最后,还需要说明的是,在本公开中,诸如左和右、第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管上面已经通过本公开的具体实施例的描述对本公开进行了披露,但是,应该理解,本领域技术人员可在所附方案的精神和范围内设计对本公开的各种修改、改进或者等同物。这些修改、改进或者等同物也应当被认为包括在本公开所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种低成本高性能微型化的1.5μm被动调Q脉冲激光器,其特征在于,包括:泵浦源、聚焦透镜、激光增益介质和调Q晶体;其中,
所述泵浦源为905nm LD;
所述激光增益介质和所述调Q晶体皆经精细抛光处理且各自的两通光面平行,所述激光增益介质的第一通光面和所述调Q晶体的第一通光面通过光胶工艺键合;
所述激光增益介质的第二通光面和所述调Q晶体的第二通光面上镀激光腔膜,形成微型化平平激光腔;
所述激光增益介质为在905nm波长附近有吸收的工作物质。
2.如权利要求1所述的1.5μm被动调Q脉冲激光器,其特征在于,所述905nm LD采用脉冲工作方式,工作波长为900-920nm。
3.如权利要求1所述的1.5μm被动调Q脉冲激光器,其特征在于,所述聚焦透镜的数值孔径NA≥0.4,焦距f≤2mm。
4.如权利要求1-3中任一项所述的1.5μm被动调Q脉冲激光器,其特征在于,所述激光增益介质为Er和Yb双掺的焦硅酸镥晶体。
5.如权利要求1-3中任一项所述的1.5μm被动调Q脉冲激光器,其特征在于,所述激光增益介质置于泵浦光的聚焦点附近,不超出其瑞利长度范围。
6.如权利要求5所述的1.5μm被动调Q脉冲激光器,其特征在于,所述激光增益介质的通光长度不超过2mm,所述激光腔长度不超过4mm。
7.如权利要求6所述的1.5μm被动调Q脉冲激光器,其特征在于,从所述泵浦源至所述激光腔的输出端面的总长不超过10mm。
8.如权利要求1-3中任一项所述的1.5μm被动调Q脉冲激光器,其特征在于,调Q晶体为掺钴尖晶石。
9.如权利要求1-3中任一项所述的1.5μm被动调Q脉冲激光器,其特征在于,所述激光增益介质和所述调Q晶体各自的两通光面的平行度小于3分,且光胶成整体后通光面之间的平行度亦小于3分。
10.一种激光雷达,配置有如权利要求1-9中任一项所述的1.5μm被动调Q脉冲激光器。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114744479A (zh) * 2022-04-19 2022-07-12 海南师范大学 一种人眼安全激光雷达光源发射装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104767111A (zh) * 2015-04-25 2015-07-08 南京中科神光科技有限公司 一种结构紧凑的全固态混频激光器
CN106461782A (zh) * 2014-06-11 2017-02-22 罗伯特·博世有限公司 车辆激光雷达系统
CN107154577A (zh) * 2017-07-13 2017-09-12 湘潭大学 基于光谱控制的短脉冲被动调q激光器
CN110854658A (zh) * 2019-12-19 2020-02-28 福建海创光电有限公司 高重复频率1.5um人眼安全调Q微片激光器
CN111244745A (zh) * 2020-03-03 2020-06-05 福建海创光电有限公司 高重复频率1.5um人眼安全调Q微片激光器
CN111769434A (zh) * 2020-06-15 2020-10-13 北京工业大学 一种避免泵浦光漂白被动调q晶体的微片激光器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106461782A (zh) * 2014-06-11 2017-02-22 罗伯特·博世有限公司 车辆激光雷达系统
CN104767111A (zh) * 2015-04-25 2015-07-08 南京中科神光科技有限公司 一种结构紧凑的全固态混频激光器
CN107154577A (zh) * 2017-07-13 2017-09-12 湘潭大学 基于光谱控制的短脉冲被动调q激光器
CN110854658A (zh) * 2019-12-19 2020-02-28 福建海创光电有限公司 高重复频率1.5um人眼安全调Q微片激光器
CN111244745A (zh) * 2020-03-03 2020-06-05 福建海创光电有限公司 高重复频率1.5um人眼安全调Q微片激光器
CN111769434A (zh) * 2020-06-15 2020-10-13 北京工业大学 一种避免泵浦光漂白被动调q晶体的微片激光器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114744479A (zh) * 2022-04-19 2022-07-12 海南师范大学 一种人眼安全激光雷达光源发射装置

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