【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及激光器的，尤其涉及一種基于led泵浦窄脈寬多波長激光器。
技術介紹
1、公知的是，通過控制不同躍遷譜線在諧振腔內的損耗以滿足其閾值條件，可以實現其凈增益的平衡，此時便有望實現多波長激光同時輸出。閾值泵浦功率與輸出鏡反射率、腔內往返損耗、受激發射截面以及泵浦光與振蕩光的重疊情況等因素有關，因此可通過控制以上因素實現多波長激光同時產生。
2、（1）改變輸出鏡反射率實現多波長激光輸出
3、在諧振腔參數確定的情況下，不同波長的閾值泵浦功率與輸出鏡反射率有關，因此可改變輸出鏡反射率控制不同波長的閾值泵浦功率，進而實現多波長激光同時產生并輸出，具體可通過輸出鏡特定的鍍膜或采用f-p濾波器（fpf）作為輸出鏡實現輸出鏡反射率的調節。
4、例如激光系統通過采用兩個fpf實現兩個波長的增益平衡，第一個fpf用于抑制1064nm并增強1085nm輸出，第二個fpf用于盡可能多地透過1085nm激光，并實現1064nm激光振蕩，從而實現了1064nm/1085nm雙波長激光輸出。
5、（2）調節諧振腔內損耗實現多波長激光輸出
6、在諧振腔參數確定的情況下，不同波長的閾值泵浦功率與其對應的腔內損耗有關，腔內損耗越大，閾值泵浦功率越大。因此，可改變不同波長的腔內損耗來控制其閾值泵浦功率，進而實現雙波長激光輸出，具體方法包括諧振腔內插入標準具或雙折射濾光片（brf）等。
7、例如激光系統中由于brf對不同波長的透過率與激光入射到brf的角度θb有關，因此可通過旋轉brf控
8、（3）控制受激發射截面實現多波長激光輸出
9、在諧振腔參數確定的情況下，不同波長的閾值泵浦功率與其對應的受激發射截面有關，若能夠改變受激發射截面即可以改變不同波長的閾值泵浦功率，進而實現雙波長激光輸出。具體方法可以通過改變激光傳播方向與晶體晶軸的夾角來改變受激發射截面。
10、例如對于雙折射晶體nd:ylf，激光在其內部傳播時會分成光和光，當夾角改變時，光對應的受激發射截面會隨變化，光對應的受激發射截面則保持不變。當變化到某一角度時，可以滿足，此時在諧振腔參數確定的情況下，兩者的閾值泵浦功率相等，從而可以實現雙波長激光輸出。利用偏振方向與晶體光軸成50.3°來平衡1047nm和1053nm的發射截面，實現了1047nm和1053nm處的雙波長激光輸出。
11、現有技術在多波長輸出、穩定性、調諧靈活性、泵浦效率及擴展性等方面存在明顯不足，具體包括以下問題：
12、（1）增益競爭問題：在現有多波長激光器中，不同波長的激光容易發生增益競爭，導致某些波長輸出受抑制或不穩定。
13、（2）調諧靈活性不足：傳統多波長激光器由于對機械光柵或腔內光學元件的依賴以及增益機制的限制，導致其調諧速度慢、同步調節困難、調諧精度不高。
14、（3）熱管理問題：在ld高泵浦密度下，激光晶體內部的熱效應會嚴重削弱光束質量，降低功率和雙波長輸出的穩定性，因此需要高效的熱管理能力。
15、（4）系統擴展性差：現有技術中，多波長激光器的結構設計往往針對特定應用，缺乏模塊化和擴展性，難以覆蓋不同波長范圍。
16、（5）整體成本高：傳統多波長激光器需要精密波長調諧元件配置、特殊激光腔鏡膜系設計和高性能泵浦源，導致制造成本高、維護困難。
技術實現思路
1、本專利技術提供了一種基于led泵浦窄脈寬多波長激光器，該激光器的激光諧振腔系統以led作為泵浦源，結合了聲光調q技術，同時實現激光脈寬的壓縮和多波長輸出。
2、一種基于led泵浦窄脈寬多波長激光器，包括依次串聯的反射鏡、第一led泵浦模塊、旋光晶體、第二led泵浦模塊、聲光調q晶體、輸出鏡。
3、優選的是，本專利技術的反射鏡為0°平面反射鏡，位于腔的左端，用于反射腔內光束，形成諧振腔，為激光提供多次往返放大條件。
4、優選的是，本專利技術的第一led泵浦模塊、第二led泵浦模塊的具體結構為：包括位于中心位置的激光棒，激光棒長度方向的外周設置玻璃套管，玻璃套管的外周設置支撐架，支撐架上均勻布置若干組水冷銅塊，每組水冷銅塊上靠近玻璃套管的一側設置led堆疊陣列，每個led堆疊陣列包括led燈條及用于固定led燈條的pcb板，pcb板與水冷銅塊連接；
5、激光棒長度方向的兩端分別設置冷卻水循環模塊，冷卻水循環模塊、水冷銅塊上分別設置通水孔。
6、優選的是，本專利技術的每個led燈條包括20個led燈珠形成一排led堆疊陣列，led燈珠為貼片式led，發射中心波長為810nm，半峰寬度約為30nm，射束角為90°。
7、優選的是，本專利技術的led的工作頻率為100hz，脈沖占空比為20%。
8、優選的是，本專利技術的第一led泵浦模塊增益介質為摻釹釔鋁石榴石（nd:yag）；兩端密封在冷卻水循環模塊內，通過led光源激發摻釹釔鋁石榴石（nd:yag）晶體，提供波長為1064nm的增益，
9、優選的是，本專利技術的第二led泵浦模塊的增益介質為摻釹氟化釔鋰（nd:ylf），兩端密封在冷卻水循環模塊內，通過led光源激發摻釹氟化釔鋰（nd:ylf）晶體，提供波長為1047nm和1053?nm的增益，
10、優選的是，本專利技術的聲光調q晶體：用于通過聲光效應利用超聲波在晶體中產生的周期性折射率變化，形成布拉格衍射光柵。
11、優選的是，本專利技術的輸出鏡：作為部分透射鏡，用于將部分腔內光束耦合輸出，同時反射剩余光束繼續在諧振腔內振蕩。
12、本專利技術通過腔內種子注入技術結合兩種不同增益介質（nd:yag和nd:ylf），并利用主動調q技術和由led堆疊陣列組成的led泵浦模塊的設計，實現了多波長窄脈寬激光的穩定輸出，其技術效果和有益改進如下：
13、1、實現多波長同時輸出
14、本專利技術利用nd:yag和nd:ylf增益介質的不同增益峰值，結合腔內種子注入技術，精確控制1047?nm、1053?nm和1064?nm波長的增益分布，避免了傳統激光器中單波長振蕩的限制，顯著提高了輸出的功能性和適用性。
15、2、增強系統穩定性
16、（1）輸出波長穩定性
17、種子注入技術有效抑制了多波長輸出中的增益競爭，通過人為增強各波長的初始振蕩強度，保證了不同波長間的能量平衡，從而實現長時間穩定的多波長激光輸出。
18、（2）輸出功率穩定性
19、led發光的寬譜和高均勻性使泵浦光能量分布更加均勻，減小了熱負載分布的不均性，抑制了熱效應對激光輸出的干擾，保障系統的長期運行穩定性。系統中采用聲光調q晶體，能夠實現精確的脈沖控制，避免脈沖本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于LED泵浦窄脈寬多波長激光器，其特征在于包括依次串聯的反射鏡、第一LED泵浦模塊、旋光晶體、第二LED泵浦模塊、聲光調Q晶體、輸出鏡。
2.根據權利要求1所述的基于LED泵浦窄脈寬多波長激光器，其特征在于上述反射鏡為0°平面反射鏡，位于腔的左端，用于反射腔內光束，形成諧振腔，為激光提供多次往返放大條件。
3.根據權利要求1所述的基于LED泵浦窄脈寬多波長激光器，其特征在于上述第一LED泵浦模塊、第二LED泵浦模塊的具體結構為：包括位于中心位置的激光棒，激光棒長度方向的外周設置玻璃套管，玻璃套管的外周設置支撐架，支撐架上均勻布置若干組水冷銅塊，每組水冷銅塊上靠近玻璃套管的一側設置LED堆疊陣列，每個LED堆疊陣列包括LED燈條及用于固定LED燈條的PCB板，PCB板與水冷銅塊連接；
4.根據權利要求3所述的基于LED泵浦窄脈寬多波長激光器，其特征在于上述每個LED燈條包括20個LED燈珠形成一排LED堆疊陣列，LED燈珠為貼片式LED，發射中心波長為810nm，半峰寬度為30nm，射束角為90°。
5.根據權利要求4所述的
6.根據權利要求3所述的基于LED泵浦窄脈寬多波長激光器，其特征在于上述第一LED泵浦模塊增益介質為摻釹釔鋁石榴石；兩端密封在冷卻水循環模塊內，通過LED光源激發摻釹釔鋁石榴石晶體，提供波長為1064nm的增益。
7.根據權利要求3所述的基于LED泵浦窄脈寬多波長激光器，其特征在于上述第二LED泵浦模塊的增益介質為摻釹氟化釔鋰，兩端密封在冷卻水循環模塊內，通過LED光源激發摻釹氟化釔鋰晶體，提供波長為1047?nm和1053?nm的增益。
8.根據權利要求1所述的基于LED泵浦窄脈寬多波長激光器，其特征在于上述聲光調Q晶體：用于通過聲光效應利用超聲波在晶體中產生的周期性折射率變化，形成布拉格衍射光柵。
9.根據權利要求3所述的基于LED泵浦窄脈寬多波長激光器，其特征在于上述輸出鏡：作為部分透射鏡，用于將部分腔內光束耦合輸出，同時反射剩余光束繼續在諧振腔內振蕩。
...【技術特征摘要】
1.一種基于led泵浦窄脈寬多波長激光器，其特征在于包括依次串聯的反射鏡、第一led泵浦模塊、旋光晶體、第二led泵浦模塊、聲光調q晶體、輸出鏡。
2.根據權利要求1所述的基于led泵浦窄脈寬多波長激光器，其特征在于上述反射鏡為0°平面反射鏡，位于腔的左端，用于反射腔內光束，形成諧振腔，為激光提供多次往返放大條件。
3.根據權利要求1所述的基于led泵浦窄脈寬多波長激光器，其特征在于上述第一led泵浦模塊、第二led泵浦模塊的具體結構為：包括位于中心位置的激光棒，激光棒長度方向的外周設置玻璃套管，玻璃套管的外周設置支撐架，支撐架上均勻布置若干組水冷銅塊，每組水冷銅塊上靠近玻璃套管的一側設置led堆疊陣列，每個led堆疊陣列包括led燈條及用于固定led燈條的pcb板，pcb板與水冷銅塊連接；
4.根據權利要求3所述的基于led泵浦窄脈寬多波長激光器，其特征在于上述每個led燈條包括20個led燈珠形成一排led堆疊陣列，led燈珠為貼片式led，發射中心波長為810nm，半峰寬度為30nm，射束角為90°。...
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