本發(fā)明屬于激光器技術領域，尤其涉及一種兩步激發(fā)連續(xù)波紫外激光器的方法。

背景技術：

紫外波段激光在光數(shù)據(jù)儲存、光刻技術、光盤控制、微加工、大氣探測、微電子學、光化學、光生物學以及醫(yī)療等領域有廣泛的應用。其中紫外連續(xù)激光在治療皮膚病、消菌殺毒、礦石鑒定等方面的主要光源，其中320nm紫外連續(xù)激光是治療皮膚病(治療銀屑病等皮膚病)的主要光源。

二極管激光器：該激光器可直接實現(xiàn)可見光波段連續(xù)激光輸出，但輸出的激光光束質(zhì)量差，不能達到較高醫(yī)療水平的使用要求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種兩步激發(fā)連續(xù)波紫外激光器的方法，旨在解決二極管激光器輸出的激光光束質(zhì)量差，不能達到較高醫(yī)療水平使用要求的問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種兩步激發(fā)連續(xù)波紫外激光器的方法，該兩步激發(fā)連續(xù)波紫外激光器的方法包括：

首先輸出波長為532nm倍頻激光器的輸出激光經(jīng)過準直鏡準直后變?yōu)槠叫泄?，平行光?jīng)過聚焦鏡到Er:YAP晶體靠近聚焦鏡一側的Er:YAlO₃晶體端面的中心處，Er:YAlO₃晶體中Er³⁺吸收泵浦光，把Er:YAlO₃晶體中處于基態(tài)⁴I_15/2能級上的Er³⁺激發(fā)到達²H_11/2能級；

其次處于²H_11/2能級的Er³⁺進一步吸收泵浦光，處于²H_11/2能級的Er³⁺躍遷到²P_3/2能級，隨著²P_3/2能級的Er³⁺越來越多，在²P_3/2能級的Er³⁺達到一定的積累，實現(xiàn)了粒子數(shù)反轉和320nm上轉換激光輸出；

采用兩步激發(fā)實現(xiàn)連續(xù)波紫外激光的晶體有Er摻雜氧化物晶體、Er摻雜氟化物晶體；諧振腔內(nèi)雙微片晶體結構實現(xiàn)紫外激光輸出；輸出激光光束質(zhì)量高，激光器輸出的光束質(zhì)量M²因子＜1.1接近1，激光器連續(xù)輸出的效率在10％左右，相對較高，激光可調(diào)諧，輸出激光的穩(wěn)定性好。

進一步，在激光諧振腔的作用下，320nm的激光在激光的諧振腔內(nèi)形成振蕩，實現(xiàn)320nm轉換激光輸出。

進一步，所述Er:YAP晶體包括兩個Er:YAlO₃晶體；兩個晶體分開放，有利于緩解由這兩個晶體構成激光器諧振腔的熱效應。

在靠近聚焦鏡端Er:YAlO₃晶體的端面上鍍有515nm-565nm高透射率、310-330nm高反射率的膜，另一個端面鍍有515nm-565nm、310-330nm高透射率的膜。這樣在此晶體上鍍膜，可以使晶體鍍有515nm-565nm高透射率、310-330nm高反射率的膜的端面相當激光諧振腔的一個全反射鏡，而另一個端面鍍有515nm-565nm、310-330nm高透射率的膜，有助于減少泵浦光和激光傳輸過程的損耗，進而提高激光器的轉換效率。

另一塊Er:YAlO₃晶體靠近聚焦鏡端的端面鍍有515nm-565nm、310-330nm高透射率的膜，另一個端面鍍有310-330nm透射率為1％的膜。這樣在此晶體上鍍膜，在晶體的一個端面晶體鍍有515nm-565nm、310-330nm高透射率的膜，有助于減少泵浦光和激光傳輸過程的損耗，進而提高激光器的轉換效率，而另一個端面310-330nm透射率為1％的膜相當激光器諧振腔的一個部分反射率。

進一步，所述準直鏡是焦距為35mm的平凸透鏡，此準直鏡兩面鍍有515nm-565nm高透的膜。此準直鏡配合聚焦鏡使用，在Er:YAlO₃晶體上形成約857μm的泵浦光斑，晶體上大的泵浦光斑，便于提高Er:YAlO₃晶體中注入的泵浦功率。此準直鏡兩面鍍有515nm-565nm高透的膜，有助于減少泵浦光在傳輸過程中的損耗，提高泵浦光的利用率。

進一步，所述聚焦鏡是焦距為75mm的平凸透鏡，此聚焦鏡兩面鍍有532nm高透的膜。此聚焦鏡配合準直鏡使用，在Er:YAlO₃晶體上形成約857μm的泵浦光斑，晶體上大的泵浦光斑，便于提高Er:YAlO₃晶體中注入的泵浦功率。此聚焦鏡兩面鍍有515nm-565nm高透的膜，有助于減少泵浦光在傳輸過程中的損耗，提高了泵浦光的利用率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的兩步激發(fā)連續(xù)波紫外激光器的方法原理示意圖；

圖中：1、倍頻激光器；2、準直鏡；3、聚焦鏡；4、Er:YAP晶體。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

下面結合附圖1及具體實施例對本發(fā)明兩步激發(fā)連續(xù)波紫外激光器的方法的應用原理作進一步描述。

輸出波長為532nm的倍頻激光器1輸出激光經(jīng)過準直鏡2準直后變?yōu)槠叫泄?，此平行光?jīng)過聚焦鏡3后，Er:YAP晶體4包括兩個Er:YAlO₃晶體，此平行光(泵浦光)聚焦到Er:YAlO₃晶體靠近聚焦鏡3一側的Er:YAlO₃晶體端面的中心處，Er:YAlO₃晶體中Er³⁺吸收泵浦光，把Er:YAlO₃晶體中處于基態(tài)⁴I_15/2能級上的Er³⁺激發(fā)到達²H_11/2能級，完成第一步激發(fā)，處于²H_11/2能級的Er³⁺進一步吸收泵浦光，處于²H_11/2能級的Er³⁺躍遷到²P_3/2能級，隨著²P_3/2能級的Er³⁺越來越多，在²P_3/2能級的Er³⁺達到一定的積累，實現(xiàn)了粒子數(shù)反轉；

在激光諧振腔的作用下，320nm的激光在激光的諧振腔內(nèi)形成振蕩，此諧振腔鍍兩塊Er:YAlO₃晶體的端面上，在靠近聚焦鏡3端晶體的端面上鍍有515nm-565nm高透、310-330nm高反的膜，另一塊Er:YAlO₃晶體靠近激光輸出 端的端面上鍍有310-330nm透過率為1％的膜，處于高能級²P_3/2能級的大量的Er³⁺向低能級⁴I_15/2能級躍遷，實現(xiàn)了320nm上轉換激光輸出。

在本發(fā)明的實施例中準直鏡2是焦距為35mm的凸透鏡，鍍有515nm-565nm高透的膜，裝置中作為準直鏡；聚焦鏡3是焦距為75mm的凸透鏡鍍有532nm高透的膜，裝置中作為聚焦鏡。Er:YAP晶體都鍍有相應的膜系，靠近聚焦鏡3的Er:YAlO₃晶體，在靠近聚焦鏡3端的Er:YAlO₃晶體端面鍍有515nm-565nm高透、310-330nm高反的膜，此晶體的另一個端面鍍有515nm-565nm、310-330nm高透的膜；另一塊Er:YAlO₃晶體，靠近聚焦鏡3端的Er:YAlO₃晶體端面鍍有515nm-565nm、310-330nm高透的膜，另一個端面鍍有310-330nm透過率為1％的膜。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。