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1、10申请公布号CN104143758A43申请公布日20141112CN104143758A21申请号201310162533522申请日20130507H01S3/10920060171申请人许洋地址100062北京市东城区东兴隆街56号A53872发明人沈永行姜培培许洋54发明名称一种基于倍频技术的全固态脉冲器的控制系统57摘要本发明公开了一种基于红宝石激光倍频技术的全固态脉冲紫外激光器，其特征在于它由激光输入镜、红宝石晶体、一个或多个绿色发光二极管阵列、Q开关、激光倍频晶体和激光输出镜组成。激光输入镜、红宝石晶体、Q开关、激光倍频晶体和激光输出镜在空间上顺次排列，一个或多个绿色发光二极管。
2、阵列放置在红宝石晶体的侧面，其发光方向对准红宝石晶体的侧表面。通过脉冲驱动绿色发光二极管阵列，并同步控制Q开关的开启时间，可以根据需要周期性或非周期性地输出波长为347NM的脉冲紫外激光。本发明主要用以解决低重频全固态脉冲紫外激光器结构复杂、成本高、长期稳定性低的问题，获得一种结构紧凑、成本较低、具有很好长期稳定性的新型全固态脉冲紫外激光器，可望在各类质谱仪中代替传统的氮气激光器。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页10申请公布号CN104143758ACN104143758A1/1页21一种基于红宝石激。
3、光倍频技术的全固态脉冲紫外激光器，其特征在于它由激光输入镜1、红宝石晶体2、一个或多个绿色发光二极管阵列3、Q开关4、激光倍频晶体5和激光输出镜6组成；激光输入镜1、红宝石晶体2、Q开关4、激光倍频晶体5和激光输出镜6在空间上顺次排列，一个或多个绿色发光二极管阵列3放置在红宝石晶体2的侧面，其发光方向对准红宝石晶体的侧表面。通过脉冲驱动绿色发光二极管阵列3，并同步控制Q开关4的开启时间如果采用的Q开关为饱和吸收体，则无需开关同步，可以根据需要周期性或非周期性地输出波长为347NM的脉冲紫外激光；所述的激光输入镜1对694NM的激光反射率大于99，所述的激光输出镜6对694NM的激光反射率大于9。
4、9，对347NM的激光反射率小于5。2一种基于红宝石激光倍频的全固态脉冲紫外激光器，其特征在于它由激光输入镜1、红宝石晶体2、一个或多个绿色发光二极管阵列3、Q开关4、激光输出镜6和激光倍频晶体5组成；激光输入镜1、红宝石晶体2、Q开关4、激光输出镜6和激光倍频晶体5在空间上顺次排列，一个或多个绿色发光二极管阵列3放置在红宝石晶体2的侧面，其发光方向对准红宝石晶体的侧表面；通过脉冲驱动绿色发光二极管阵列3，并同步控制Q开关4的开启时间如果采用的Q开关为饱和吸收体，则无需开关同步，可以根据需要周期性或非周期性地输出波长为347NM的脉冲紫外激光。所述的激光输入镜1对694NM的激光反射率大于99。
5、，所述的激光输出镜6对694NM的激光反射率为95995。3根据权利要求1或2所述的一种基于红宝石激光倍频技术的全固态脉冲紫外激光器，其特征在于所述的红宝石晶体2是一种直径38MM、长度30100MM、铬离子掺杂浓度002005AT的圆柱状激光晶体。4根据权利要求1或2所述的一种基于红宝石激光倍频技术的全固态脉冲紫外激光器，其特征在于所述的Q开关4是一种工作波长在694NM的声光开关或电光开关或自饱和吸收体。5根据权利要求1或2所述的一种基于红宝石激光倍频技术的全固态脉冲紫外激光器，其特征在于所述的激光倍频晶体5是一种三硼酸锂LBO晶体。6根据权利要求1或2所述的一种基于红宝石激光倍频技术的全。
6、固态脉冲紫外激光器，其特征在于所述的绿色发光二极管阵列，是一种发光波长在515555NM、由30200个绿色发光二极管芯片紧密堆积排列的发光器件。权利要求书CN104143758A1/3页3一种基于倍频技术的全固态脉冲器的控制系统技术领域0001本发明涉及脉冲型紫外固体激光器，尤其涉及一种基于红宝石激光倍频的全固态脉冲紫外激光器。背景技术0002作为一种高端的分析仪器，质谱仪在生物医学和材料分析领域具有极为重要的应用价值。基于激光解析离子源的质谱仪主要采用短波长的紫外脉冲激光器作为离子解析用激光源。0003目前用于人体疾病预防检测的蛋白质飞行质谱仪的生产和研究常采用波长为337NM的氮气激光器。
7、作为解析激光源。在蛋白质飞行质谱仪的使用过程中，各大医院及研究院所的使用者发现使用氮气激光器的过程中不可避免的会发生氮气泄露，由此造成氮气激光器的输出功率逐渐降低，因此，该激光器的使用寿命仅仅约为3年左右。当氮气激光器不能达到使用的功率要求以后，就不得不对激光器进行充氮，这极大的影响了该仪器的实际使用。此外，氮气激光的光束质量相对较差，难以聚焦到一个很小的体积，使得质谱仪的分辨率进一步提高比较困难。0004由于气体紫外激光器存在使用稳定性、光束质量、寿命等不足，使得全固态紫外激光器成为紫外激光器件研究的主流。研究、生产波长接近337NM、具有良好光学质量和长期光学稳定性的新型全固态紫外激光器对。
8、于高性能质谱仪的研制和生产具有重要价值。此外，为了使全固态脉冲紫外激光器能够顺利地在质谱仪生产中得到应用，全固态紫外脉冲激光器的性价比也是值得考虑的重要参数。0005为了获得一个波长接近340NM，同时满足低重频、大能量和窄脉宽的紫外激光输出要求，一般采用的技术路线是将1微米波段的红外脉冲激光器三倍频，或者通过将13微米波段的红外脉冲激光四倍频。例如，利用非线性光学频率变换技术和非线性光学晶体，对NDYLF激光器产生的近红外1047NM波长激光进行三倍频，可以产生三次谐波的波长为349NM的紫外激光，取代目前常用的氮气激光。再例如，通过研制波长为1342NM的NDYVO4脉冲激光，再利用四倍频。
9、手段可以获得波长为336NM的高重频脉冲紫外激光。0006上述的三倍频或四倍频技术可以获得较为高效的激光输出，其激光输出波段也较为接近340NM，可以应用于激光离子解析。但因为上述技术手段均涉及高功率的半导体激光泵源和较为复杂的级联式非线性转换过程三倍频包含倍频与和频过程，四倍频包含倍频接倍频过程，系统结构较为复杂，成本较高，激光器的长期稳定性也较难保证。此外，采用NDYVO4激光器四倍频的系统更适合于输出高重频、低脉冲能量的紫外激光，对于低重频、高脉冲能量的紫外激光器研制不是太合适。发明内容0007本发明的目的是克服其他脉冲型全固态紫外激光器的不足，提供一种基于红宝石激光二倍频技术的新型全固。
10、态紫外脉冲激光器，其工作波长位于347NM，单脉冲能量大于说明书CN104143758A2/3页4100J，同时具有结构简单、紧凑，系统激光性能稳定，制作成本较低的特点。0008一种基于红宝石激光倍频的全固态脉冲紫外激光器由激光输入镜1、红宝石晶体2、绿色发光二极管阵列3、Q开关4、激光倍频晶体5和激光输出镜6组成。激光输入镜1、红宝石晶体2、Q开关4、激光倍频晶体5和激光输出镜6在空间上顺次排列，一个或多个绿色发光二极管阵列3放置在红宝石晶体2的侧面，其发光方向对准红宝石晶体的侧表面。通过脉冲驱动绿色发光二极管阵列3，并同步控制Q开关4的开启时间如果采用的Q开关为饱和吸收体，则无需开关同步，。
11、可以根据需要周期性或非周期性地输出波长为347NM的脉冲紫外激光。所述的红宝石晶体2是一种直径38MM、长度30100MM、铬离子掺杂浓度002005AT的激光晶体；所述的Q开关4是一种工作波长在694NM的声光开关或电光开关或自饱和吸收体；所述的激光倍频晶体5是一种三硼酸锂LBO晶体。所述的激光输入镜1对694NM的激光反射率大于99，所述的激光输出镜6对694NM的激光反射率大于99，对347NM的激光反射率小于5。0009另一种基于红宝石激光倍频的全固态脉冲紫外激光器由激光输入镜1、红宝石晶体2、绿色发光二极管阵列3、Q开关4、激光输出镜6和激光倍频晶体5组成。激光输入镜1、红宝石晶体2。
12、、Q开关4、激光输出镜6和激光倍频晶体5在空间上顺次排列，一个或多个绿色发光二极管阵列3放置在红宝石晶体2的侧面，其发光方向对准红宝石晶体的侧表面。通过脉冲驱动绿色发光二极管阵列3，并同步控制Q开关4的开启时间如果采用的Q开关为饱和吸收体，则无需开关同步，可以根据需要周期性或非周期性地输出波长为347NM的脉冲紫外激光。所述的红宝石晶体2是一种直径38MM、长度30100MM、铬离子掺杂浓度002005AT的激光晶体；所述的Q开关4是一种工作波长在694NM的声光开关或电光开关或自饱和吸收体；所述的激光倍频晶体5是一种三硼酸锂LBO晶体。所述的激光输入镜1对694NM的激光反射率大于99，所述。
13、的激光输出镜6对694NM的激光反射率为95995。0010本发明主要用以解决低重频全固态脉冲紫外激光器结构复杂、成本高、长期稳定性低的问题，获得一种结构紧凑、成本较低、具有很好长期稳定性的新型全固态脉冲紫外激光器。波长为347NM的激光通过二倍频方式直接产生，红宝石晶体具有极好的物理化学特性，生长技术成熟，绿色发光二极管阵列价格低廉，发光性能稳定，使用寿命长。根据本发明技术研制的紫外脉冲激光器具有良好的激光特性和长期工作稳定性，性价比高，光束质量好，可望在各类质谱仪中代替传统的氮气激光器。附图说明0011图1是一种基于红宝石激光器腔内倍频的全固态脉冲紫外激光器的结构示意图；0012图2是另一。
14、种基于红宝石激光器腔外倍频的全固态脉冲紫外激光器的结构示意图；具体实施方式0013下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式0014如图1所示，一种基于红宝石激光倍频的全固态脉冲紫外激光器由激光输入镜1、红宝石晶体2、绿色发光二极管阵列3、Q开关4、激光倍频晶体5和激光输出镜6组成。激说明书CN104143758A3/3页5光输入镜1、红宝石晶体2、Q开关4、激光倍频晶体5和激光输出镜6在空间上顺次排列，一个或多个绿色发光二极管阵列3放置在红宝石晶体2的侧面，其发光方向对准红宝石晶体的侧表面。通过脉冲驱动绿色发光二极管阵列3，并同步控制Q开关4的开启时间如果采用的Q开关为饱和吸收体，则无需开关同。
15、步，可以根据需要周期性或非周期性地输出波长为347NM的脉冲紫外激光。所述的红宝石晶体2是一种直径38MM、长度30100MM、铬离子掺杂浓度002005AT的激光晶体；所述的Q开关4是一种工作波长在694NM的声光开关或电光开关或自饱和吸收体；所述的激光倍频晶体5是一种三硼酸锂LBO晶体。所述的激光输入镜1对694NM的激光反射率大于99，所述的激光输出镜6对694NM的激光反射率大于99，对347NM的激光反射率小于5。0015如图2所示，另一种基于红宝石激光倍频的全固态脉冲紫外激光器由激光输入镜1、红宝石晶体2、绿色发光二极管阵列3、Q开关4、激光输出镜6和激光倍频晶体5组成。激光输入镜。
16、1、红宝石晶体2、Q开关4、激光输出镜6和激光倍频晶体5在空间上顺次排列，一个或多个绿色发光二极管阵列3放置在红宝石晶体2的侧面，其发光方向对准红宝石晶体的侧表面。通过脉冲驱动绿色发光二极管阵列3，并同步控制Q开关4的开启时间如果采用的Q开关为饱和吸收体，则无需开关同步，可以根据需要周期性或非周期性地输出波长为347NM的脉冲紫外激光。所述的红宝石晶体2是一种直径38MM、长度30100MM、铬离子掺杂浓度002005AT的激光晶体；所述的Q开关4是一种工作波长在694NM的声光开关或电光开关或自饱和吸收体；所述的激光倍频晶体5是一种三硼酸锂LBO晶体。所述的激光输入镜1对694NM的激光反射。
17、率大于99，所述的激光输出镜6对694NM的激光反射率为95995。0016本发明主要用以解决低重频全固态脉冲紫外激光器结构复杂、成本高、长期稳定性低的问题，获得一种结构紧凑、成本较低、具有很好长期稳定性的新型全固态脉冲紫外激光器。波长为347NM的激光通过二倍频方式直接产生，红宝石晶体具有极好的物理化学特性，生长技术成熟，绿色发光二极管阵列价格低廉，发光性能稳定，使用寿命长。根据本发明技术研制的紫外脉冲激光器具有良好的激光特性和长期工作稳定性，性价比高，光束质量好，可望在各类质谱仪中代替传统的氮气激光器，并大幅度提升质谱仪的工作性能。0017在本发明提及的所有文献都在本申请中引用参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。说明书CN104143758A1/1页6图1图2说明书附图CN104143758A。