一种百皮秒大能量595nm染料激光器的制作方法

1.本发明涉及燃料激光器技术领域，尤其涉及一种百皮秒大能量595nm染料激光器。


背景技术：

2.激光器，顾名思义是一种能够发射激光的装置，光学领域根据工作物质物态的不同一般将所有的激光器分为五大类，分别是：
3.1、固体激光器，，这类激光器所采用的工作物质是晶体和玻璃，这种晶体和玻璃通过把能够产生受激辐射作用的金属离子掺入晶体或玻璃基质中构成发光中心而制成的；
4.2、气体激光器，它们所采用的工作物质是气体，并且根据气体中真正产生受激发射作用之工作粒子性质的不同，而进一步区分为原子气体激光器、离子气体激光器、分子气体激光器、准分子气体激光器等；
5.3、液体激光器，这类激光器所采用的工作物质主要包括两类，一类是有机荧光染料溶液，另一类是含有稀土金属离子的无机化合物溶液,其中金属离子起工作粒子作用，而无机化合物液体起基质的作用；
6.4、半导体激光器，这类激光器是以一定的半导体材料作工作物质而产生受激发射作用，其原理是通过一定的激励方式，例如电注入、光泵或高能电子束注入，在半导体物质的能带之间或能带与杂质能级之间，通过激发非平衡载流子而实现粒子数反转，从而产生光的受激发射作用；
7.5、自由电子激光器，这是一种特殊类型的新型激光器，工作物质为在空间周期变化磁场中高速运动的定向自由电子束，只要改变自由电子束的速度就可产生可调谐的相干电磁辐射，原则上其相干辐射谱可从x射线波段过渡到微波区域。
8.而在医美领域，也经常会使用医美激光器，在医美激光器里，百皮秒是屁股那个脉宽的一个非常重要的指标。
9.专利申请公布号cn112382918a的发明专利公开了一种染料激光器，属于染料技术领域。染料激光器包括光源，以及沿光源输出方向依次设置的传输光纤、倍频模块、反射镜、圆柱增益介质体、输出镜；所述反射镜与所述输出镜设于所述圆柱增益介质体的两端，反射镜、输出镜以及圆柱增益介质体构成谐振腔，输出镜输出稳定激光光束。本发明结构简单、小型化程度高、光能利用率高。
10.但是其在实际使用时，仍旧存在较多缺点，例如，无法实现百皮秒百豪焦级的595nm输出，为此，我们提出了一种百皮秒大能量595nm染料激光器来解决上述问题。


技术实现要素：

11.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种百皮秒大能量595nm染料激光器，通过产生光源的泵浦源、用于改变光线输出波段的第一光学组件、用于对光线进行扩束、准直的第二光学组件、用于提高光线波段放大的精准性的放大组件，以解决上述背景技术中提出的问题。
12.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种百皮秒大能量595nm染料激光器，包括激光器本体，所述激光器本体包括用于产生光源的泵浦源、用于改变光线输出波段的第一光学组件、用于对光线进行扩束、准直的第二光学组件、用于提高光线波段放大的精准性的放大组件；
13.将泵浦源射出的光线经过第一光学组件整形，之后经过第二光学组件将光线进行放大，最后通过放大组件进行放大，实现光线百皮秒百豪焦级的595nm波段输出，通过容易通过808nm半导体激光泵浦nd:yag+cr:yag的被动键合晶体外腔倍频ktp实现脉宽百皮秒、重复频率1-5hz、能量百微焦级的532nm激光器。
14.在一个优选地实施方式中，所述第一光学组件包括准直透镜、聚焦透镜、输入耦合镜、激光晶体、输出镜、平凸镜、1/2玻片(8)、隔离器和第一45度全反镜，所述准直透镜、聚焦透镜、输入耦合镜、激光晶体、输出镜、平凸镜、1/2玻片、隔离器和第一45度全反镜沿着泵浦源发射光线方向依次分布，所述激光晶体位于输入耦合镜和输出镜之间，用于将光线以595nm输出，通过第一45度全反镜将泵浦源输送的光线进行折射，并射向第二光学组件；
15.通过平凸镜，对输出镜输出的595nm波段的光线进行准直；
16.通过隔离器防止反向光对整体结构的影响；
17.对第一45度全反镜进行镀膜操作，镀膜后的第二45度全反镜的hr@595nm。
18.在一个优选地实施方式中，所述泵浦源发射出的光线依次穿过准直透镜和聚焦透镜，所述聚焦透镜配合准直透镜对泵浦源发射的光线进行整形。
19.在一个优选地实施方式中，所述输入耦合镜进行镀膜设置，使镀膜后的输入耦合镜中hr@595nm，ar@532nm；对所述输出镜进行镀操作，使镀膜后的输出镜中pr@595nm，r＝50％@595nm，ar@550nm-590nm，ar@600nm-650nm；
20.通过输出镜抑制光线中其它波段光线的输出。
21.在一个优选地实施方式中，所述激光晶体掺杂pm597的固体染料，使得经过激光晶体中的光线实现595nm输出；
22.激光晶体采用掺杂pm597的固体染料，可以提高光线以595nm波段输出时的稳定性。
23.在一个优选地实施方式中，所述第二光学组件包括第二45度全反镜、平凹镜和平凸镜，所述第二45度全反镜、平凹镜和平凸镜依次排列分布，所述第二45度全反镜用于将第一45度全反镜的光线折射至平凹镜；
24.通过平凹镜接受第二45度全反镜输出的光线，并进行扩束。
25.在一个优选地实施方式中，所述平凹镜用以接受第二45度全反镜输送的光线，并向平凸镜输出，对第二45度全反镜输出的光线进行扩束，所述平凸镜用以接受平凹镜输送的光线，并向放大组件输出，用以对平凹镜输出的光线进行准直；
26.对第二45度全反镜进行镀膜操作，镀膜后的第二45度全反镜的hr@595nm。
27.在一个优选地实施方式中，所述放大组件包括氙灯、液体燃料和维持构件，所述液体燃料用于接受第二光学组件射来的光线并向外输出。
28.在一个优选地实施方式中，所述液体燃料掺杂pm597乙醇液体染料，通过控制掺杂浓度和液体染料温度，使光线进行595nm放大；
29.通过控制掺杂pm597乙醇液体染料温度实现精准的对595nm放大，液体燃料采用液
体染料，通过做大尺寸，可以实现更大倍数的放大实现大能量输出。
30.在一个优选地实施方式中，所述维持构件用以维持染料溶液储池染料的正确吸光率，抑制液体染料放大过程中三重态效应；
31.从而可以进一步提高对595nm波段光线的放大效果精准性。
32.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
33.1、通过设置本发明设计的整体结构，与现有技术相比，采用百微焦百皮秒级别的532nm激光器作为泵浦源，在泵浦中掺杂pm597的固体染料，通过控制掺杂的pm597固体染料浓度和输出镜腔膜参数设置，从而实现百皮秒百微焦级别的595nm输出，该输出经过整形后经过氙灯泵浦的pm597乙醇液体染料放大，实现百皮秒百豪焦级的595nm输出。
34.2、595nm波段是脉冲染料激光治疗血管病变的最佳波长，在医美领域，每次激光脉冲前几毫秒将致冷剂喷射至皮肤表面，只冷却表皮，治疗时精确保护表皮，致使血管凝结，治疗舒适，轻松击破各种血管性皮肤问题。
附图说明
35.图1为本发明提出的一种百皮秒大能量595nm染料激光器整体结构示意图。
36.图2为本发明提出的一种百皮秒大能量595nm染料激光器内部光线走向的示意图。
37.图3为本发明提出的第一光学组件去掉第一45度全反镜和第二45度全反镜后的结构示意图。
38.图中：1、泵浦源；2、准直透镜；3、聚焦透镜；4、输入耦合镜；5、激光晶体；6、输出镜；7、平凸镜；8、1/2玻片；9、隔离器；10、第一45度全反镜；11、第二45度全反镜；12、平凹镜；13、平凸镜；14、氙灯；15、液体染料；16、维持构件。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
40.实施例1
41.如附图1-3所示的一种百皮秒大能量595nm染料激光器，包括激光器本体，激光器本体包括用于产生光源的泵浦源1、用于改变光线输出波段的第一光学组件、用于对光线进行扩束、准直的第二光学组件、用于提高光线波段放大的精准性的放大组件。
42.具体的，第一光学组件包括准直透镜2、聚焦透镜3、输入耦合镜4、激光晶体5、输出镜6、平凸镜7、1/2玻片8、隔离器9和第一45度全反镜10，准直透镜2、聚焦透镜3、输入耦合镜4、激光晶体5、输出镜6、平凸镜7、1/2玻片8、隔离器9和第一45度全反镜10沿着泵浦源1发射光线方向依次分布，激光晶体5位于输入耦合镜4和输出镜6之间，用于将光线以595nm输出，通过第一45度全反镜10将泵浦源1输送的光线进行折射，并射向第二光学组件。
43.进一步的，泵浦源1发射出的光线依次穿过准直透镜2和聚焦透镜3，聚焦透镜3配合准直透镜2对泵浦源1发射的光线进行整形。
44.值得说明的是，输入耦合镜4进行镀膜设置，使镀膜后的输入耦合镜4中hr@595nm，ar@532nm；对输出镜6进行镀操作，使镀膜后的输出镜6中pr@595nm，r＝50％@595nm，ar@550nm-590nm，ar@600nm-650nm。
45.值得注意的是，激光晶体5掺杂pm597的固体染料，使得经过激光晶体5中的光线实现595nm输出。
46.除此之外，第二光学组件包括第二45度全反镜11、平凹镜12和平凸镜13，第二45度全反镜11、平凹镜12和平凸镜13依次排列分布，第二45度全反镜11用于将第一45度全反镜10的光线折射至平凹镜12。
47.不得不说的是，平凹镜12用以接受第二45度全反镜11输送的光线，并向平凸镜13输出，对第二45度全反镜11输出的光线进行扩束，平凸镜13用以接受平凹镜12输送的光线，并向放大组件输出，用以对平凹镜12输出的光线进行准直。
48.更进一步的，放大组件包括氙灯14、液体燃料15和维持构件16，液体燃料15用于接受第二光学组件射来的光线并向外输出。
49.不得不说的，液体燃料15掺杂pm597乙醇液体染料，通过控制掺杂浓度和液体染料温度，使光线进行595nm放大。
50.另一方面，维持构件16用以维持染料溶液储池染料的正确吸光率，抑制液体染料放大过程中三重态效应。
51.实施例2
52.如附图1-3所示，采用百微焦百皮秒级别的532nm激光器作为泵浦源1，泵浦源1输出的光线穿过准直透镜2，透过准直透镜2的光线继续穿过聚焦透镜3，聚焦透镜3可以和准直透镜2进行配合，对泵浦源1输出的光线进行整合，从而将整形后的光线进行输出；
53.聚焦透镜3中的输出光线穿过输入耦合镜4，进而输入至激光晶体5，在激光晶体5中掺杂pm597的固体染料，通过控制掺杂物的浓度，可以将输入耦合镜4射向激光晶体5中的光线以595nm波段进行输出，激光晶体5中掺杂的pm597采用固体染料，从而提高光线以595nm输出时的稳定性；
54.激光晶体5中的光线射向输出镜6，输出镜6通过镀膜进一步控制整体结构中光线，并以595nm波段输出，输出镜6输出的595nm波段光线穿过平凸镜7，平凸镜7对595nm输出的光线进行准直，并将准直后的595nm输出的光线输送至1/2玻片8，1/2玻片8采用595nm的1/2玻片，通过控制光轴，控制经过1/2玻片8的595nm光线的偏振方向，同时结合隔离器9，通过隔离器9的输入偏振要求改变光线经过1/2玻片8和隔离器9后的偏振方向，防止反向光对整体结构的影响；
55.穿过隔离器9的光线射向第一45度全反镜10,第一45度全反镜10通过镀膜处理，镀膜hr@595nm，将隔离器9射来的光线进行折射，折射角度为90
°
，折射向第二45度全反镜11，同时第二45度全反镜11通过镀膜处理，镀膜hr@595nm，将第一45度全反镜10折射来的光线进行折射，折射角度90
°
，之后将第二45度全反镜11折射的钢线射向平凹镜12；
56.平凹镜12通过镜片本身的结构，可以对第二45度全反镜11射来的光线进行扩束，并将扩束后的光线射向平凸镜13，平凸镜13通过本身的结构，对平凹镜12输送来的光线进行准直，并将平凹镜12输送来的光线输送至液体燃料15，通过平凹镜12和平凸镜13的相互配合，可以将光线调整到与液体燃料15的结构相适配的程度；
57.光线穿过液体燃料15，而液体燃料15中掺杂pm597乙醇液体染料，射向液体燃料15的595nm波段的光线可以被放大，由于射向液体燃料15的光束是百微焦百皮秒的595nm波段，经过液体燃料15后被液体燃料15放大，扩大为百豪焦百皮秒级输出，并且通过控制掺杂
浓度和液体染料温度来实现精准的对595nm放大，由于液体燃料15中掺杂的是液体染料，可以通过将液体燃料15的尺寸做大的操作，从而实现更大倍数放大的功能进而实现大能量输出；
58.同时，维持构件16中的环辛四烯维持染料溶液储池染料的正确吸光率，抑制液体染料放大过程中三重态效应，同时进一步保证精准595nm放大，氙灯14为氙灯。
59.实施例1-2中涉及到的相关结构均可采用本领域的常规结构即可，其配套液压系统和、电磁阀以及管路也可由厂家提供，除此之外，本发明中涉及到电路和电子元器件以及模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于内部结构和方法的改进。
60.最后应说明的几点是：首先，在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
61.其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
62.最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。