專(zhuān)利名稱(chēng)：一種提高脈沖激光器重復(fù)頻率的結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高脈沖激光器重復(fù)頻率的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
被動(dòng)調(diào)Q的固體激光器與主動(dòng)調(diào)Q激光器相比，減少了復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電路，具有體積小、效率高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，具有較好的發(fā)展前景，并且已經(jīng)廣泛用于軍事等重要領(lǐng)域。隨著遠(yuǎn)程光測(cè)距、光通訊、高速全息照相等應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，對(duì)被動(dòng)調(diào)Q激光器的重復(fù)頻率、平均功率要求不斷提高。對(duì)于單個(gè)被動(dòng)調(diào)Q激光器而言，其重復(fù)頻率一般在幾kHz到幾十kHz，其缺點(diǎn)是頻率不能提高。
發(fā)明內(nèi)容為克服上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種提高脈沖激光器重復(fù)頻率的結(jié)構(gòu)，可使脈 沖激光輸出頻率提高數(shù)倍或一個(gè)數(shù)量級(jí)，而且體積小、效率高、成本低。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所提出的技術(shù)方案為一種提高脈沖激光器重復(fù)頻率的結(jié)構(gòu)，包括脈沖激光器組、耦合透鏡和輸出光纖，所述脈沖激光器組的各個(gè)脈沖激光器諧振腔內(nèi)均增設(shè)有波長(zhǎng)選擇元件；對(duì)應(yīng)各個(gè)脈沖激光器輸出端均設(shè)有一 WDM膜片，構(gòu)成WDM膜片組，各WDM膜片對(duì)相應(yīng)脈沖激光器波長(zhǎng)全反射，對(duì)其它波長(zhǎng)增透；脈沖激光器組輸出各波長(zhǎng)的激光經(jīng)WDM膜片組合束后由耦合透鏡耦合到輸出光纖輸出。進(jìn)一步的，所述波長(zhǎng)選擇元件為標(biāo)準(zhǔn)具、光柵或?yàn)V波片等具有波長(zhǎng)選擇作用的器件。進(jìn)一步的，所述脈沖激光器為被動(dòng)調(diào)Q微片式激光器。進(jìn)一步的，將兩個(gè)上述提高脈沖激光器重復(fù)頻率的結(jié)構(gòu)組合構(gòu)成一個(gè)更高輸出頻率的結(jié)構(gòu)；其中，上述兩組脈沖激光器組共用一個(gè)耦合透鏡和輸出光纖，還增加一個(gè)偏振合束元件，設(shè)于脈沖激光器組與耦合透鏡之間；兩組所述脈沖激光器組合束輸出的兩激光束為偏振正交的兩偏振光，經(jīng)偏振合束兀件合束后由I禹合透鏡I禹合到輸出光纖輸出。進(jìn)一步的，所述偏振合束元件為PBS或雙折射晶體等。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型的一種提高脈沖激光器重復(fù)頻率的結(jié)構(gòu)，將現(xiàn)有高功率激光器和頻器件結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，利用一組WDM膜片將多個(gè)不同波長(zhǎng)的脈沖激光合束耦合輸出，以使整體脈沖激光輸出頻率提高數(shù)倍或一個(gè)數(shù)量級(jí)，而且體積小、效率高、成本低。

圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意圖。標(biāo)記說(shuō)明1011、1012 IOln……泵浦激光器；106……耦合透鏡；[0014]1021、1022 102n……泵浦耦合透鏡；107……輸出光纖；1031、1032 103n......諧振腔；1041、1042 104n......波長(zhǎng)選擇元件；1051、1052 105n......WDM 膜片;100,200......脈沖激光器組。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖I所示為本實(shí)用新型實(shí)施例一，包括脈沖激光器組100、耦合透鏡106和輸出光纖107，該脈沖激光器組100的各個(gè)脈沖激光器諧振腔1031、1032 103n內(nèi)均增設(shè)有波長(zhǎng)選擇元件1041、1042 104n ;對(duì)應(yīng)各個(gè)脈沖激光器輸出端均設(shè)有一 WDM膜片1051、1052 105n，構(gòu)成WDM膜片組，各WDM膜片對(duì)相應(yīng)脈沖激光器波長(zhǎng)全反射，對(duì)其它波長(zhǎng)增透；脈沖激光器組100輸出各波長(zhǎng)的激光經(jīng)WDM膜片組合束后由耦合透鏡106耦合到輸出光纖107輸出。其中，脈沖激光器可為被動(dòng)調(diào)Q微片式激光器，如圖I中所示，包括泵浦激光器1011、1012 101n，耦合透鏡1021、1022 102n和諧振腔1031、1032 103n，該諧振腔1031、1032^103n包括激光增益介質(zhì)和被動(dòng)調(diào)Q晶體，在二者之間的諧振腔內(nèi)增加了波長(zhǎng)選擇元件1041、1042 104n，如標(biāo)準(zhǔn)具、光柵或?yàn)V波片等具有波長(zhǎng)選擇作用的器件。如對(duì)于第一個(gè)脈沖激光器，其泵浦激光器1011，優(yōu)選激光二極管(LD)，發(fā)出泵浦光經(jīng)泵浦耦合透鏡1021耦合到諧振腔1031內(nèi)，激發(fā)激光增益介質(zhì)產(chǎn)生受激輻射并諧振出具有一定帶寬的光譜激光，因?yàn)榍粌?nèi)增加了一個(gè)波長(zhǎng)選擇元件1041，所以在這一段帶寬內(nèi)僅有某一波長(zhǎng)X I振蕩輸出激光器。同理，第二個(gè)脈沖激光器僅輸出單一波長(zhǎng)X2的激光……第n個(gè)脈沖激光器僅輸出單一波長(zhǎng)\ n的激光。對(duì)于第一個(gè)脈沖激光器輸出波長(zhǎng)為\ I的激光被第一個(gè)WDM膜片1051反射，而其余各WDM膜片1052 105n均對(duì)\ I增透；對(duì)于第二個(gè)脈沖激光器輸出波長(zhǎng)為\ 2的激光被第二個(gè)WDM膜片1052反射，而從第三個(gè)膜片到第n個(gè)膜片均對(duì)\ 2增透，依次類(lèi)推,第n個(gè)脈沖激光器輸出波長(zhǎng)為\ n的激光被第n個(gè)WDM膜片105n反射，而第n個(gè)WDM膜片105n對(duì)入I、入2 入n-1均具有增透作用。最終由第n個(gè)WDM膜片105n輸出波長(zhǎng)為Al、入2 入n的激光，經(jīng)過(guò)耦合透鏡106耦合到輸出光纖107輸出。假設(shè)該結(jié)構(gòu)中每個(gè)脈沖激光器的脈沖頻率為10kHz，平均功率為P，通過(guò)對(duì)各個(gè)脈沖激光器脈沖發(fā)射時(shí)間進(jìn)行延遲控制，例如使得第二到第n個(gè)脈沖激光器的脈沖在第一個(gè)脈沖激光器的脈沖間距時(shí)間內(nèi)依次發(fā)射，且各個(gè)脈沖激光器的脈沖間距均大于或等于各脈沖激光器脈沖寬度之和，則可以實(shí)現(xiàn)IOkXnHz的脈沖頻率，其平均功率也能達(dá)到PXn。如圖2所示為本實(shí)用新型實(shí)施例二，將兩個(gè)上述的脈沖激光器組100、200(即實(shí)施例一結(jié)構(gòu)中不包含耦合透鏡106和輸出光纖107的部分)組合并共用一個(gè)耦合透鏡106和輸出光纖107，還增加一個(gè)偏振合束元件300，設(shè)于脈沖激光器組100、200與耦合透鏡106之間；兩組脈沖激光器組100、200合束輸出的兩激光束為偏振正交的兩偏振光,經(jīng)偏振合束元件300合束后由耦合透鏡106耦合到輸出光纖107輸出。其中，偏振合束元件300為PBS或雙折射晶體等。例如，當(dāng)兩脈沖激光器組100、200合束輸出脈沖頻率都為IOkXnHz,且偏振正交時(shí)，兩偏振光經(jīng)偏振合束元件300合束，可實(shí)現(xiàn)IOkXnX2Hz的脈沖頻率輸出。[0025]盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書(shū)所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)本實(shí)用新型做出的各種變化，均為本實(shí)用新型的保 護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種提高脈沖激光器重復(fù)頻率的結(jié)構(gòu)，包括脈沖激光器組、耦合透鏡和輸出光纖，其特征在于所述脈沖激光器組的各個(gè)脈沖激光器諧振腔內(nèi)均增設(shè)有波長(zhǎng)選擇元件；對(duì)應(yīng)各個(gè)脈沖激光器輸出端均設(shè)有一 WDM膜片，構(gòu)成WDM膜片組，各WDM膜片對(duì)相應(yīng)脈沖激光器波長(zhǎng)全反射，對(duì)其它波長(zhǎng)增透；脈沖激光器組輸出各波長(zhǎng)的激光經(jīng)WDM膜片組合束后由耦合透鏡I禹合到輸出光纖輸出。
2.如權(quán)利要求I所述一種提高脈沖激光器重復(fù)頻率的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述波長(zhǎng)選擇元件為標(biāo)準(zhǔn)具、光柵或?yàn)V波片。
3.如權(quán)利要求I所述一種提高脈沖激光器重復(fù)頻率的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述脈沖激光器為被動(dòng)調(diào)Q微片式激光器。
4.一種提高脈沖激光器重復(fù)頻率的結(jié)構(gòu)，其特征在于包括兩組如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的提高脈沖激光器重復(fù)頻率的結(jié)構(gòu)，所述兩組脈沖激光器組共用一個(gè)耦合透鏡和輸出光纖，還增加一個(gè)偏振合束元件，設(shè)于脈沖激光器組與耦合透鏡之間；兩組所述脈沖激光器組合束輸出的兩激光束為偏振正交的兩偏振光，經(jīng)偏振合束兀件合束后由I禹合透鏡I禹合到輸出光纖輸出。
5.如權(quán)利要求4所述一種提高脈沖激光器重復(fù)頻率的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述偏振合束元件為PBS或雙折射晶體。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種提高脈沖激光器重復(fù)頻率的結(jié)構(gòu)，包括脈沖激光器組、耦合透鏡和輸出光纖，所述脈沖激光器組的各個(gè)脈沖激光器諧振腔內(nèi)均增設(shè)有波長(zhǎng)選擇元件；對(duì)應(yīng)各個(gè)脈沖激光器輸出端均設(shè)有一WDM膜片，構(gòu)成WDM膜片組，各WDM膜片對(duì)相應(yīng)脈沖激光器波長(zhǎng)全反射，對(duì)其它波長(zhǎng)增透；脈沖激光器組輸出各波長(zhǎng)的激光經(jīng)WDM膜片組合束后由耦合透鏡耦合到輸出光纖輸出。該結(jié)構(gòu)將現(xiàn)有高功率激光器和頻器件結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，利用一組WDM膜片將多個(gè)不同波長(zhǎng)的脈沖激光合束耦合輸出，以使整體脈沖激光輸出頻率提高數(shù)倍或一個(gè)數(shù)量級(jí)，而且體積小、效率高、成本低。
文檔編號(hào)H01S3/11GK202513439SQ20122012813
公開(kāi)日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者凌吉武, 劉國(guó)宏, 吳礪, 賀坤, 鄭保忠, 陳衛(wèi)民, 魏豪明 申請(qǐng)人:福州高意通訊有限公司