基于掺杂型ZnO材料的全固态调Q脉冲激光器的制作方法

基于掺杂型zno材料的全固态调q脉冲激光器
技术领域
1.本技术涉及激光技术领域，特别是涉及一种基于掺杂型zno材料的全固态调q脉冲激光器。


背景技术：

2.随着激光技术领域的发展，使得脉冲激光器在激光通讯，遥感探测，光信息处理，激光加工，激光医疗和军事武器装备等领域均有广泛的应用前景，引起人们极大的关注，使得各领域对脉冲激光器的波长、脉宽等参数不断提出更高要求，探索新型的可饱和吸收体成为当前脉冲激光器领域中的一个重要研究方向。
3.近年来zno半导体材料受到人们的广泛关注，zno是一种直接带隙半导体光电材料，室温下禁带宽度为3.37ev，自由基子结合高达60mev，更易实现高效率的激光发射，具有良好的透光性和传导性，在太阳能电池、气体传感器以及透明薄膜上面具有广泛的应用前景，可以考虑将其应用于脉冲激光器领域，但zno半导体材料，对于可见光吸收率非常低，纯zno，上价带主要来自o
‑
2p态电子、下价带主要来自于zn
‑
3d态电子，导带部分主要由zn
‑
4s，o
‑
2p态电子贡献，o
‑
2p态和zn
‑
3d态在
‑
6ev～0ev之间有很强的相互作用，o
‑
2s态电子局域在
‑
17ev附近，与其他区域电子间的相互作用较弱，如果将zno材料用作可饱和吸收体的脉冲激光器，无法获得高能量的调q脉冲激光。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够解决将zno材料用作可饱和吸收体的脉冲激光器，无法达到获得高能量的调q脉冲激光的基于掺杂型zno材料的全固态调q脉冲激光器。
5.一种基于掺杂型zno材料的全固态调q脉冲激光器，所述激光器包括：半导体激光器、第一耦合透镜、第二耦合透镜、alq∶dcjti晶体、第一平凹镜、第二平凹镜、反射镜、掺杂型zno可饱和吸收体、输出镜；
6.沿所述半导体激光器的光发射方向依次安放所述第一耦合透镜、所述第二耦合透镜、所述alq∶dcjti晶体和倾斜放置的所述第一平凹镜，所述第一平凹镜的球面朝向所述alq∶dcjti晶体，所述第二平凹镜的反射方向上放置了所述第二平凹镜，所述第二平凹镜的球面朝向所述第一平凹镜，所述第二平凹镜的反射方向上放置了所述反射镜，所述反射镜的反射方向上依次放置了掺杂型zno可饱和吸收体和输出镜；
7.所述半导体激光器产生的355nm连续光经过所述第一耦合透镜、所述第二耦合透镜后，射入所述alq∶dcjti晶体，经过所述alq∶dcjti晶体射出后经过所述第一平凹镜和所述第二平凹镜反射两次后，经过所述反射镜反射入掺杂型zno可饱和吸收体后经过输出镜输出650nm波段的调q脉冲激光。
8.在其中一个实施例中，所述alq∶dcjti晶体朝向半导体激光器的一面镀有355nm增透膜，在355nm增透膜外层镀有650nm高反膜，背向半导体激光器的一面镀有650nm的增透
膜。
9.在其中一个实施例中，所述第一平凹镜的球面镀有650nm高反膜。
10.在其中一个实施例中，所述第二平凹镜的球面镀有650nm高反膜。
11.在其中一个实施例中，所述反射镜朝向所述掺杂型zno可饱和吸收体的一面镀有650nm高反膜。
12.在其中一个实施例中，所述输出镜朝向所述掺杂型zno可饱和吸收体的一面的镀有650nm高透膜，透过率为5％。
13.上述基于掺杂型zno材料的全固态调q脉冲激光器，通过沿半导体激光器的光发射方向依次安放第一耦合透镜、第二耦合透镜、alq∶dcjti晶体和倾斜放置的第一平凹镜，第一平凹镜的球面朝向alq∶dcjti晶体，第二平凹镜的反射方向上放置了第二平凹镜，第二平凹镜的球面朝向第一平凹镜，第二平凹镜的反射方向上放置了反射镜，反射镜的反射方向上依次放置了掺杂型zno可饱和吸收体和输出镜，半导体激光器产生的355nm连续光经过第一耦合透镜、第二耦合透镜后，射入alq∶dcjti晶体，经过alq∶dcjti晶体射出后经过第一平凹镜和第二平凹镜反射两次后，经过反射镜反射入掺杂型zno可饱和吸收体后，由于掺杂型zno可饱和吸收体具有的可饱和吸收特性，从掺杂型zno可饱和吸收体输出后经过输出镜可以输出650nm波段的调q脉冲激光，实现纳秒级的脉冲输出，获得高能量的调q脉冲激光。
附图说明
14.图1为一个实施例中基于掺杂型zno材料的全固态调q脉冲激光器的结构示意图。
具体实施方式
15.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
16.在一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于掺杂型zno材料的全固态调q脉冲激光器，激光器包括：半导体激光器1、第一耦合透镜2、第二耦合透镜3、alq∶dcjti晶体4、第一平凹镜5、第二平凹镜6、反射镜7、掺杂型zno可饱和吸收体8、输出镜9；
17.沿半导体激光器1的光发射方向依次安放第一耦合透镜2、第二耦合透镜3、alq∶dcjti晶体4和倾斜放置的第一平凹镜5，第一平凹镜5的球面朝向alq∶dcjti晶体4，第二平凹镜6的反射方向上放置了第二平凹镜6，第二平凹镜6的球面朝向第一平凹镜5，第二平凹镜6的反射方向上放置了反射镜7，反射镜7的反射方向上依次放置了掺杂型zno可饱和吸收体8和输出镜9；
18.半导体激光器1产生的355nm连续光经过第一耦合透镜2、第二耦合透镜3后，射入alq∶dcjti晶体4，经过alq∶dcjti晶体4射出后经过第一平凹镜5和第二平凹镜6反射两次后，经过反射镜7反射入掺杂型zno可饱和吸收体8后经过输出镜9输出650nm波段的调q脉冲激光。
19.其中，掺杂型zno光吸收边向高能方向移动，主峰的峰值减小，向低能方向移动，是由于价态电子跃迁的增强引起的，掺杂后的费米能级向导带移动，增加材料的金属反射性和导电性，因此掺杂型zno可饱和吸收体8的导热性和稳定性较高，对可见光的吸收率也较
高，从而使光在掺杂型zno可饱和吸收体8下，在波长为355mm的泵浦源下可产生650nm波段的调q脉冲激光。
20.上述基于掺杂型zno材料的全固态调q脉冲激光器，通过沿半导体激光器1的光发射方向依次安放第一耦合透镜2、第二耦合透镜3、alq∶dcjti晶体4和倾斜放置的第一平凹镜5，第一平凹镜5的球面朝向alq∶dcjti晶体4，第二平凹镜6的反射方向上放置了第二平凹镜6，第二平凹镜6的球面朝向第一平凹镜5，第二平凹镜6的反射方向上放置了反射镜7，反射镜7的反射方向上依次放置了掺杂型zno可饱和吸收体8和输出镜9，半导体激光器1产生的355nm连续光经过第一耦合透镜2、第二耦合透镜3后，射入alq∶dcjti晶体4，经过alq∶dcjti晶体4射出后经过第一平凹镜5和第二平凹镜6反射两次后，经过反射镜7反射入掺杂型zno可饱和吸收体8后，由于掺杂型zno可饱和吸收体8具有的可饱和吸收特性，从掺杂型zno可饱和吸收体8输出后经过输出镜9可以输出650nm波段的调q脉冲激光，实现纳秒级的脉冲输出，获得高能量的调q脉冲激光。
21.在一个实施例中，alq∶dcjti晶体4朝向半导体激光器1的一面s1镀有355nm增透膜，在355nm增透膜外层镀有650nm高反膜，背向半导体激光器1的一面s2镀有650nm的增透膜。
22.在一个实施例中，第一平凹镜5的球面镀有650nm高反膜。
23.在一个实施例中，第二平凹镜6的球面镀有650nm高反膜。
24.在一个实施例中，反射镜7朝向掺杂型zno可饱和吸收体8的一面镀有650nm高反膜。
25.在一个实施例中，输出镜9朝向掺杂型zno可饱和吸收体8的一面的镀有650nm高透膜，透过率为5％。
26.上述基于掺杂型zno材料的全固态调q脉冲激光器，工艺简单，可以行大规模的制备，并且操作条件温和，对之后的材料的发展具有重大意义。
27.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
28.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。