DPSS 532 nm 激光器光路部分由两部分组成,第一部分是以808nm作为种子光,使其照射特定的泵浦晶体(Nd:YAG、Nd:YVO4等),产生1064nm的光。第二部分则是将泵浦出的1064nm光照射倍频晶体(KTP、LBO等),产生线宽、方向、偏振都很好的532nm激光。
泵浦通常分为侧面泵浦和端面泵浦,由于端面泵浦的价格优势和可操控性,目前市场上正逐渐取代侧面泵浦。端面泵浦通过808nm激光二极管出射808nm的光源,直接照射在泵浦晶体Nd:YVO4的端面,再通过在Nd:YVO4两端镀膜,形成谐振腔。这样可以使808nm光源充分照射泵浦晶体,提高转化1064nm激光的效率。
Nd:YVO4的吸收峰在808nm附近处较高,这也是多数激光器厂商采用808nm作为1064nm泵浦光源的原因。
二.1064nm倍频532nm部分:
依然是采用端面泵浦,将1064nm的基频光直接照射谐振腔内的KTP晶体端面,1064nm通过倍频晶体进行二倍频(SHG),最终得到532nm的激光。磷酸钛氧钾(KTiOPO4,KTP)是一种性能优良的二倍频晶体。有着非线性光学系数大;接收角大,离散角小; 温度范围和光谱范围宽;光电系数高,介电常数低;抗阻比值大;不吸水,化学、机械性能稳定性等特点。KTP晶体的转换效率大致在50%左右,成本较低。
泵浦晶体和倍频晶体在不同温度下光-光转换效率不同,为了达到合适的转换效率,使532nm激光稳定,则需要对激光腔内进行温度控制(TEC),而对808nm的半导体激光种子光源也需要响应驱动电路使其功率稳定。由于532nm本身是属于光-光转换,因此532nm激光器不适用于自动电流控制(ACC),而是通常采用外接光电探测器,进行自动功率控制(APC)。
二极管泵浦脉冲激光器DPSS应用
激光雷达:
激光雷达(英文:Laser Radar),是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。是采用光电探测技术手段的主动遥感设备。它由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成。
LIDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,最终被接收器所接收。接收器准确地测量光脉冲从发射到被反射回的传播时间。因为光脉冲以光速传播,所以接收器总会在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲。鉴于光速是已知的,传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度,激光扫描角度,从GPS得到的激光器的位置和从INS得到的激光发射方向,就可以准确地计算出每一个地面光斑的坐标X,Y,Z。激光束发射的频率可以从每秒几个脉冲到每秒几万个脉冲。举例而言,一个频率为每秒一万次脉冲的系统,接收器将会在一分钟内记录六十万个点。
分类:星载激光雷达;机载激光雷达;无人机激光雷达;车载激光雷达;和地基激光雷达
激光除膜:
激光除膜技术正是利用了上述激光的特性从而达到清洗的目的。根据被除膜基体物质与被清除污垢的光学特性,可以将激光清洗机理分为两大类:
一类是利用除膜基片(也称为母体)与表面附着物(污物)对某一波长激光能量的吸收系数具有很大的差别。辐射到表面的激光能量大部分被表面附着物所吸收,从而受热或气化蒸发,或瞬间膨胀,并被形成的气流带动,脱离物体表面,达到除膜目的。而基片由于对该波长的激光吸收能量极小,不会受到损伤。对此类激光除膜,选择合适的波长和控制好激光能量大小,是实现安全高效除膜的关键。
另一类适用于除膜基片与表面附着物的激光能量吸收系数差别不大,或基片对涂层受热形成的酸性蒸气较为敏感,或涂层受热后会产生有毒物质等情况的除膜方法。该类方法通常是利用高功率高重复率的脉冲激光冲击被除膜的表面,使部分光束转换成声波。声波击中下层硬表面后,返回的部分与激光产生的入射声波发生干涉,产生高能波,使涂层发生小范围的爆炸,涂层被压成粉末,再被真空泵清除,而底下的基片却不会损伤。