本實用新型屬于激光器領域，具體為一個人眼安全激光器用激光材料模塊。

背景技術：

激光雷達是高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要元件之一，廣泛應用于激光測距、3D掃遙感勘測描成像、天氣測控、污染監(jiān)控、激光繪圖、激光告警系統(tǒng)、AGV叉車、家庭清潔機器人、娛樂機器人等領域，而激光雷達的核心部件主要是1.5微米人眼安全激光器。

目前產(chǎn)生1.5微米人眼安全激光的固體激光主要有以下兩種技術路線：一是用現(xiàn)有成熟的1.06微米激光，采用非線性轉(zhuǎn)換的方法把波長移到1.5微米，該技術的缺點是裝置復雜、成本高、且激光效率低；二是LD泵浦固態(tài)材料如激光玻璃、激光晶體直接產(chǎn)生激光，然后再通過調(diào)Q技術實現(xiàn)脈沖激光輸出，這種方式結(jié)構相對簡單，但是激光輸出效率、光束質(zhì)量和穩(wěn)定性問題未能得到有效解決。

以上所述的技術路線在制作激光器時，除了上述的一些劣勢，還存在整個激光器都采用是分立的光學元件，系統(tǒng)較為復雜，受溫度波動和振動等環(huán)境的影響較大，且激光輸出穩(wěn)定性差的問題。

爭對上述存在的技術問題，研發(fā)人員不斷改進激光器，發(fā)展至今，采用Nd：YV04和KTP光膠或膠合而成的綠光激光材料模塊已獲得了在商業(yè)上的成熟應用。但針對1.5微米激光器的模塊尚未有相應的激光材料模塊產(chǎn)品。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型提出一個人眼安全激光器用激光材料模塊，其結(jié)構緊湊，且能在半導體泵浦照射下直接出1.5微米激光。

為實現(xiàn)上述技術目的，本實用新型采取的具體的技術方案為：

一個人眼安全激光器用激光材料模塊，激光材料模塊能在半導體泵浦照射下直接出1.5微米激光，包括激光玻璃單元、被動調(diào)Q晶體單元、第一光學薄膜以及第二光學薄膜；第一光學薄膜與第二光學薄膜相對平行設置并形成平行平面腔，激光玻璃單元與被動調(diào)Q晶體單元內(nèi)置于平行平面腔中，并且激光玻璃單元的一側(cè)固定連接于第一光學薄膜，另一側(cè)固定連接于被動調(diào)Q晶體單元的一側(cè)；被動調(diào)Q晶體單元的另一側(cè)固定連接第二光學薄膜。

作為本實用新型改進的技術方案，激光玻璃單元采用摻Er、Yb離子的激光玻璃材質(zhì)。

作為本實用新型改進的技術方案，被動調(diào)Q晶體單元采用Co：MgAl2O4晶體、Co：MgAl6O10晶體或者Co2：LaMgAl11O19晶體材質(zhì)。

作為本實用新型改進的技術方案，激光玻璃單元的長3mm、寬3mm、高3mm；被動調(diào)Q晶體單元的長3mm、寬1-1.5mm、高3mm。

作為本實用新型改進的技術方案，第一光學薄膜鍍于激光玻璃單元的表面。

作為本實用新型改進的技術方案，第二光學薄膜鍍于被動調(diào)Q晶體單元表面。

作為本實用新型改進的技術方案，激光玻璃單元與被動調(diào)Q晶體單元采用光膠或者膠合的方式連接。

本實用新型有益效果：

本實用新型的一個人眼安全激光器用激光材料模塊具有設計簡單、結(jié)構緊湊且成本較低的優(yōu)點，便于大批量生產(chǎn)；且在使用時激光玻璃單元、被動調(diào)Q晶體單元和諧振腔（平行平面腔）不需要任何調(diào)整。

附圖說明

圖1 本實用新型的激光材料模塊結(jié)構示意圖；

圖中：1、激光玻璃單元；2、被動調(diào)Q晶體單元；A、第一光學薄膜；B、第二光學薄膜。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本實用新型及其應用或使用的任何限制?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件的相對布置。表達式和數(shù)值不限制本實用新型的范圍。同時，應當明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸并不是按照實際的比例關系繪制的。對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為授權說明書的一部分。在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它示例可以具有不同的值。

實施例中附圖標記說明：激光玻璃單元1；被動調(diào)Q晶體單元2；第一光學薄膜A；第二光學薄膜B。

一個人眼安全激光器用激光材料模塊，激光材料模塊能在半導體泵浦照射下直接出1.5微米激光，包括激光玻璃單元、被動調(diào)Q晶體單元、第一光學薄膜以及第二光學薄膜；激光玻璃單元的一側(cè)鍍制有第一光學薄膜，另一側(cè)與被動調(diào)Q晶體單元的一側(cè)通過光膠或膠合的方式連接；被動調(diào)Q晶體單元的另一側(cè)鍍制有第二光學薄膜，并且激光玻璃單元與被動調(diào)Q晶體單元的相對位置的設置能保證第一光學薄膜與第二光學薄膜相對平行，相對平行的第一光學薄膜與第二光學薄膜能形成平行平面腔。在選用光學薄膜時，保證第一光學薄膜對泵浦光980nm波段增透（R<0.5%）同時對1.54 μm波段高反（R>99.5%）；第二光學薄膜對980nm波段高反（R>99.5%），并對1.54μm波長部分透射（R<0.5%）。具體的為對于第一光學薄膜為 808nm附近波長增透的模塊可采用目前最常用的808nm附近波長的LD泵浦，其具有吸收系數(shù)大，吸收帶寬寬的優(yōu)點；對于第一光學薄膜為880nm附近波長增透的模塊可采用880nm附近波長的LD泵浦，其具有量子虧損小，熱效應影響小，效率高的優(yōu)點。

激光玻璃單元選用初始透過率為85-95%的摻Er，Yb離子的激光玻璃材質(zhì)。其中，Er能以Er2O3的形式摻雜，摻雜濃度為0.13-0.5%；Yb能以Yb2O3的形式摻雜，摻雜濃度為22%。

為了保證激光材料模塊結(jié)構的緊湊性，激光玻璃單元尺寸為長3mm、寬3mm、高3mm；被動調(diào)Q晶體單元的尺寸為長3mm、寬1-1.5mm、高3mm。

而在本實施例中被動調(diào)Q晶體單元主要采用Co：MgAl2O4晶體、Co：MgAl6O10晶體或者Co2：LaMgAl11O19晶體材質(zhì)。

所述的激光材料模塊的使用方法：材料模塊固定在金屬熱沉中，使其與周圍良好接觸散熱。對于光學薄膜A鍍制980nm附近波長增透的模塊可采用通過整形聚焦系統(tǒng)后的980nm 附近波長的LD泵浦照射下直接出1.5微米左右的激光。

實施例1：

按照附圖1，制作一個人眼安全激光器用激光材料模塊。采用摻雜濃度為Er2O3 0.13wt%，Yb2O3 22wt%，尺寸為 3mm×3mm×3mm的Er，Yb，glass（玻璃）作為激光玻璃單元，采用初始透過率為85%，尺寸為3mm×3mm×1.5mm的Co：MgAl2O4被動調(diào)Q晶體單元通過光膠固定在一起。鍍制在材料模塊前端面的第一光學薄膜對LD泵浦光980nm增透（R<0.5%）同時對產(chǎn)生的1.54 μm波段高反(R>99.5%)，鍍制在材料模塊后端面的第二光學薄膜對LD泵浦光980nm波段高反(R>99.5%)，并對1.54μm波長部分透射(T=90%)。由第一光學薄膜和第二光學薄膜構成平平腔結(jié)構的光學諧振腔。使用時，材料模塊固定在金屬Cu熱沉中，使其與周圍良好接觸散熱，通過整形聚焦系統(tǒng)后的980nm波長的LD泵浦照射下直接出1535nm波長的脈沖激光。

實施例2

按照附圖1，制作一個人眼安全激光器用激光材料模塊。采用摻雜濃度為Er2O3 0.25wt%，Yb2O3 22wt%，尺寸為 3mm×3mm×3mm的Er，Yb，glass作為激光玻璃單元，采用初始透過率為90%，尺寸為3mm×3mm×1.2mm的Co：MgAl6O10被動調(diào)Q晶體單元通過光膠固定在一起。鍍制在材料模塊前端面的第一光學薄膜對LD泵浦光980nm增透（R<0.5%）同時對產(chǎn)生的1.54 μm波段高反(R>99.5%)，鍍制在材料模塊后端面的第二光學薄膜對LD泵浦光980nm波段高反(R>99.5%)，并對1.54μm波長部分透射(T=90%)。由第一光學薄膜和第二光學薄膜構成平平腔結(jié)構的光學諧振腔。使用時，材料模塊固定在金屬Cu熱沉中，使其與周圍良好接觸散熱，通過整形聚焦系統(tǒng)后的980nm波長的LD泵浦照射下直接出1535nm波長的脈沖激光。

實施例3

按照附圖1，制作一個人眼安全激光器用激光材料模塊。采用摻雜濃度為Er2O3 0.5wt%，Yb2O3 22wt%，尺寸為 3mm×3mm×3mm的Er，Yb，glass作為激光玻璃單元，采用初始透過率為95%，尺寸為3mm×3mm×1.0mm的Co：LaMgAl11O19被動調(diào)Q晶體單元通過光膠固定在一起。鍍制在材料模塊前端面的第一光學薄膜對LD泵浦光980nm增透（R<0.5%）同時對產(chǎn)生的1.54 μm波段高反(R>99.5%)，鍍制在材料模塊后端面的第二光學薄膜對LD泵浦光980nm波段高反(R>99.5%)，并對1.54μm波長部分透射(T=90%)。由第一光學薄膜和第二光學薄膜構成平平腔結(jié)構的光學諧振腔。使用時，材料模塊固定在金屬Cu熱沉中，使其與周圍良好接觸散熱，通過整形聚焦系統(tǒng)后的980nm波長的LD泵浦照射下直接出1535nm波長的脈沖激光。

實施例4

按照附圖1，制作一個1.5微米小型化人眼安全激光器用緊湊型材料模塊。與實施例1、2、3不同的是激光玻璃單元和調(diào)Q被動調(diào)Q晶體單元的固定方式是膠合。