專利名稱：一種調(diào)q激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種調(diào)Q激光器。
背景技術(shù)：
LD泵浦的被動(dòng)調(diào)Q激光器是獲得高重復(fù)頻率、大峰值功率、窄脈沖激光輸出的重要技術(shù)。在中小功率固體激光器件中，被動(dòng)調(diào)Q技術(shù)以其價(jià)格低廉，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等 優(yōu)點(diǎn)而獲得了廣泛應(yīng)用。被動(dòng)調(diào)Q激光器由其被動(dòng)調(diào)Q材料自身的性質(zhì)決定其激光器輸出頻率有一個(gè)上限，以Cr:YAG晶體為例，受其上能級(jí)壽命限制，其理論最大重頻約為ΙΟΟΚΗζ。而通常被動(dòng)調(diào)Q激光器的重頻遠(yuǎn)達(dá)不到其理論上限，仍以Cr:YAG為例，其與Nd:YAG搭配組成的被動(dòng)調(diào)Q激光器其單脈沖輸出時(shí)的重頻一般為10 20KHz，而無(wú)論是通過(guò)調(diào)整激光輸出腔鏡的透過(guò)率還是激光腔長(zhǎng)，對(duì)其的影響都是十分有限的。在理論上泵浦功率越大，重復(fù)頻率越高，實(shí)際上，隨著泵浦功率的提高，激光器輸出的重頻趨于飽和，之后甚至?xí)S泵浦功率繼續(xù)增大而下降。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的調(diào)Q激光器，有效提高了被動(dòng)調(diào)Q激光器輸出激光的重復(fù)頻率。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為一種調(diào)Q激光器，包括泵浦源、泵浦耦合系統(tǒng)、激光增益介質(zhì)和可飽和吸收體，還包括一激勵(lì)源和激勵(lì)耦合系統(tǒng)；所述泵浦源發(fā)出的泵浦光通過(guò)泵浦耦合系統(tǒng)耦合進(jìn)入激光增益介質(zhì)，被激光增益介質(zhì)吸收；所述激勵(lì)源發(fā)出的激勵(lì)光通過(guò)激勵(lì)耦合系統(tǒng)耦合進(jìn)入可飽和吸收體，被可飽和吸收體吸收；所述泵浦光波長(zhǎng)與激勵(lì)光波長(zhǎng)不一樣，激光增益介質(zhì)對(duì)泵浦光的吸收系數(shù)大于對(duì)激勵(lì)光的吸收系數(shù),可飽和吸收體對(duì)激勵(lì)光的吸收系數(shù)大于對(duì)泵浦光的吸收系數(shù)。進(jìn)一步的，該激光器還包括一分光系統(tǒng)，置于泵浦耦合系統(tǒng)與激光增益介質(zhì)之間；所述分光系統(tǒng)對(duì)泵浦光增透，對(duì)激勵(lì)光高反；泵浦光經(jīng)過(guò)泵浦耦合系統(tǒng)耦合透過(guò)分光系統(tǒng)之后進(jìn)入激光增益介質(zhì)；所述激勵(lì)光由側(cè)面經(jīng)過(guò)激勵(lì)耦合系統(tǒng)耦合之后經(jīng)分光系統(tǒng)反射并通過(guò)激光增益介質(zhì)之后進(jìn)入可飽和吸收體。進(jìn)一步的，該激光器還包括一分光系統(tǒng)，置于激光增益介質(zhì)與可飽和吸收體之間；所述分光系統(tǒng)對(duì)振蕩激光增透，對(duì)激勵(lì)光高反；所述激勵(lì)光由側(cè)面經(jīng)過(guò)激勵(lì)耦合系統(tǒng)耦合之后經(jīng)分光系統(tǒng)反射進(jìn)入可飽和吸收體。進(jìn)一步的，該激光器還包括一分光系統(tǒng)，置于可飽和吸收體后面；所述分光系統(tǒng)對(duì)激勵(lì)光增透，對(duì)輸出激光高反，所述激勵(lì)光經(jīng)激勵(lì)耦合系統(tǒng)耦合之后透過(guò)分光系統(tǒng)進(jìn)入可飽和吸收體；所述輸出激光經(jīng)分光系統(tǒng)反射之后由側(cè)面輸出；或者所述分光系統(tǒng)對(duì)激勵(lì)光高反，對(duì)輸出激光增透，所述激勵(lì)光由側(cè)面經(jīng)激勵(lì)耦合系統(tǒng)耦合之后經(jīng)分光系統(tǒng)反射進(jìn)入可飽和吸收體，所述輸出激光透過(guò)分光系統(tǒng)之后輸出。[0009]進(jìn)一步的，所述分光系統(tǒng)為二向色鏡或消偏振分光棱鏡(NPBS)。進(jìn)一步的，所述泵浦源為第一 LD，所述激勵(lì)源為第二 LD ;所述泵浦耦合系統(tǒng)為第一耦合透鏡，所述激勵(lì)耦合系統(tǒng)為第二耦合透鏡。 本實(shí)用新型的有益效果為增加一 LD激勵(lì)源，從側(cè)面或端面激勵(lì)被動(dòng)調(diào)Q晶體(可飽和吸收體),通過(guò)激勵(lì)源主動(dòng)改變被動(dòng)調(diào)Q晶體的透明時(shí)間來(lái)主動(dòng)調(diào)節(jié)調(diào)Q時(shí)間和頻率，以有效提高被動(dòng)調(diào)Q激光器的重復(fù)頻率。

圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例一；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例三；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例四；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例五。附圖標(biāo)記1、第一 LD ;2、第一稱合透鏡；3、第二 LD ;4、第二稱合透鏡；5、激光增益介質(zhì)；6、可飽和吸收體；7、消偏振分光棱鏡；8、二向色鏡。
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。在被動(dòng)調(diào)Q激光器中，可飽和吸收體的基態(tài)吸收使它在激光泵浦開(kāi)始時(shí)阻止激光振蕩的發(fā)生，隨著增益在泵浦脈沖期間的增大最終將超過(guò)往返損耗，導(dǎo)致飽和吸收體被“漂白”，從而產(chǎn)生調(diào)Q激光脈沖。但是可飽和吸收體“漂白”的過(guò)程由其材料自身的性質(zhì)決定，不能進(jìn)行主動(dòng)控制。本實(shí)用新型在現(xiàn)有調(diào)Q激光器上增加了一半導(dǎo)體激光器，從端面或側(cè)面激勵(lì)可飽和吸收體，以縮短其“漂白”過(guò)程所需的時(shí)間，從而提高被動(dòng)調(diào)Q激光器的重復(fù)頻率。具體的，如圖I所示為本實(shí)用新型的調(diào)Q激光器實(shí)施例一，包括泵浦源、泵浦耦合系統(tǒng)、激光增益介質(zhì)5和可飽和吸收體6，還增加了一激勵(lì)源和激勵(lì)耦合系統(tǒng)。泵浦源發(fā)出的泵浦光通過(guò)泵浦耦合系統(tǒng)耦合進(jìn)入激光增益介質(zhì)5，被激光增益介質(zhì)5吸收；激勵(lì)源發(fā)出的激勵(lì)光通過(guò)激勵(lì)耦合系統(tǒng)耦合進(jìn)入可飽和吸收體6，被可飽和吸收體6吸收；泵浦光波長(zhǎng)與激勵(lì)光波長(zhǎng)不一樣，激光增益介質(zhì)5對(duì)泵浦光的吸收系數(shù)遠(yuǎn)大于對(duì)激勵(lì)光的吸收系數(shù)，可飽和吸收體6對(duì)激勵(lì)光的吸收系數(shù)遠(yuǎn)大于對(duì)泵浦光的吸收系數(shù)。其中，泵浦源和激勵(lì)源均為半導(dǎo)體激光器(LD),分別為波長(zhǎng)為λ I的第一 LD I和波長(zhǎng)為λ 2的第二 LD 3,泵浦光激發(fā)激光增益介質(zhì)產(chǎn)生的激光波長(zhǎng)為λ。泵浦耦合系統(tǒng)和激勵(lì)耦合系統(tǒng)均采用耦合透鏡，分別為第一耦合透鏡2和第二耦合透鏡4?？娠柡臀阵w6對(duì)波長(zhǎng)為λ 2的激勵(lì)光具有較大的吸收系數(shù)，可飽和吸收體6吸收激勵(lì)光對(duì)其基態(tài)進(jìn)行預(yù)激發(fā)，縮短了其“漂白”所需的時(shí)間，提高了被動(dòng)調(diào)Q激光器的重復(fù)頻率。如圖2所示為本實(shí)用新型調(diào)Q激光器的實(shí)施例二，與實(shí)施例一相比，增加了一消偏振分光棱鏡7 (NPBS)作為分光系統(tǒng),置于第一稱合透鏡2與激光增益介質(zhì)5之間。消偏振分光棱鏡7對(duì)泵浦光λ I增透，對(duì)激勵(lì)光λ 2高反；泵浦光經(jīng)過(guò)第一耦合透鏡2耦合并透過(guò)消偏振分光棱鏡7之后進(jìn)入激光增益介質(zhì)5進(jìn)行泵浦；而激勵(lì)光由消偏振分光棱鏡7側(cè)面經(jīng)過(guò)第二耦合透鏡4耦合之后經(jīng)消偏振分光棱鏡7反射后進(jìn)入激光增益介質(zhì)5，并通過(guò)激光增益介質(zhì)5之后進(jìn)入可飽和吸收體6，可飽和吸收體6吸收激勵(lì)光λ 2，對(duì)其基態(tài)進(jìn)行預(yù)激發(fā)，縮短了其“漂白”所需的時(shí)間，提高了被動(dòng)調(diào)Q激光器的重復(fù)頻率。如圖3所示為本實(shí)用新型的實(shí)施例三，與實(shí)施例二相比，是將消偏振分光棱鏡7置于激光增益介質(zhì)5與可飽和吸收體6之間，并且該消偏振分光棱鏡7對(duì)振蕩激光λ增透，對(duì)激勵(lì)光λ2高反。激勵(lì)光由消偏振分光棱鏡7側(cè)面經(jīng)過(guò)第二耦合透鏡4耦合之后經(jīng)消偏振分光棱鏡7反射進(jìn)入可飽和吸收體6，可飽和吸收體6吸收激勵(lì)光λ 2，對(duì)其基態(tài)進(jìn)行預(yù)激發(fā)，縮短了其“漂白”所需的時(shí)間，提高了被動(dòng)調(diào)Q激光器的重復(fù)頻率。如圖4所示為本實(shí)用新型的實(shí)施例四，與實(shí)施例一相比，增加了二向色鏡8作為分光系統(tǒng)，置于可飽和吸收體6后面，該二向色鏡8對(duì)激勵(lì)光λ2高反，對(duì)輸出激光λ增透。激勵(lì)光由二向色鏡8側(cè)面經(jīng)第二耦合透鏡4耦合之后經(jīng)二向色鏡8反射進(jìn)入可飽和吸收體6，而輸出激光則直接透過(guò)二向色鏡8輸出?？娠柡臀阵w6吸收激勵(lì)光λ2，對(duì)其基態(tài)進(jìn)行預(yù)激發(fā)，縮短了其“漂白”所需的時(shí)間，提高了被動(dòng)調(diào)Q激光器的重復(fù)頻率?！0024]如圖5所示為本實(shí)用新型的實(shí)施例五，與實(shí)施例四相比，同樣是將二向色鏡8置于可飽和吸收體6后面，只是該二向色鏡8對(duì)激勵(lì)光λ 2增透，而對(duì)輸出激光λ高反。第二LD 3和第二耦合透鏡4置于二向色鏡8后面，激勵(lì)光經(jīng)第二耦合透鏡4耦合之后透過(guò)二向色鏡8進(jìn)入可飽和吸收體6，而輸出激光λ則經(jīng)過(guò)二向色鏡8反射之后由側(cè)面輸出。可飽和吸收體6吸收激勵(lì)光λ 2，對(duì)其基態(tài)進(jìn)行預(yù)激發(fā)，縮短了其“漂白”所需的時(shí)間，提高了被動(dòng)調(diào)Q激光器的重復(fù)頻率。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1.一種調(diào)Q激光器，包括泵浦源、泵浦耦合系統(tǒng)、激光增益介質(zhì)和可飽和吸收體，其特征在于還包括一激勵(lì)源和激勵(lì)耦合系統(tǒng)；所述泵浦源發(fā)出的泵浦光通過(guò)泵浦耦合系統(tǒng)耦合進(jìn)入激光增益介質(zhì)，被激光增益介質(zhì)吸收；所述激勵(lì)源發(fā)出的激勵(lì)光通過(guò)激勵(lì)耦合系統(tǒng)耦合進(jìn)入可飽和吸收體，被可飽和吸收體吸收；所述泵浦光波長(zhǎng)與激勵(lì)光波長(zhǎng)不一樣，激光增益介質(zhì)對(duì)泵浦光的吸收系數(shù)大于對(duì)激勵(lì)光的吸收系數(shù)，可飽和吸收體對(duì)激勵(lì)光的吸收系數(shù)大于對(duì)泵浦光的吸收系數(shù)。
2.如權(quán)利要求I所述一種調(diào)Q激光器，其特征在于還包括一分光系統(tǒng)，置于泵浦耦合系統(tǒng)與激光增益介質(zhì)之間；所述分光系統(tǒng)對(duì)泵浦光增透，對(duì)激勵(lì)光高反；泵浦光經(jīng)過(guò)泵浦耦合系統(tǒng)耦合透過(guò)分光系統(tǒng)之后進(jìn)入激光增益介質(zhì)；所述激勵(lì)光由側(cè)面經(jīng)過(guò)激勵(lì)耦合系統(tǒng)耦合之后經(jīng)分光系統(tǒng)反射并通過(guò)激光增益介質(zhì)之后進(jìn)入可飽和吸收體。
3.如權(quán)利要求I所述一種調(diào)Q激光器，其特征在于還包括一分光系統(tǒng)，置于激光增益介質(zhì)與可飽和吸收體之間；所述分光系統(tǒng)對(duì)振蕩激光增透，對(duì)激勵(lì)光高反；所述激勵(lì)光由側(cè)面經(jīng)過(guò)激勵(lì)耦合系統(tǒng)耦合之后經(jīng)分光系統(tǒng)反射進(jìn)入可飽和吸收體。
4.如權(quán)利要求I所述一種調(diào)Q激光器，其特征在于還包括一分光系統(tǒng)，置于可飽和吸收體后面；所述分光系統(tǒng)對(duì)激勵(lì)光增透,對(duì)輸出激光高反，所述激勵(lì)光經(jīng)激勵(lì)耦合系統(tǒng)耦合之后透過(guò)分光系統(tǒng)進(jìn)入可飽和吸收體；所述輸出激光經(jīng)分光系統(tǒng)反射之后由側(cè)面輸出；或者所述分光系統(tǒng)對(duì)激勵(lì)光高反，對(duì)輸出激光增透，所述激勵(lì)光由側(cè)面經(jīng)激勵(lì)耦合系統(tǒng)耦合之后經(jīng)分光系統(tǒng)反射進(jìn)入可飽和吸收體，所述輸出激光透過(guò)分光系統(tǒng)之后輸出。
5.如權(quán)利要求2-4任一項(xiàng)所述一種調(diào)Q激光器，其特征在于所述分光系統(tǒng)為二向色鏡或消偏振分光棱鏡。
6.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述一種調(diào)Q激光器，其特征在于所述泵浦源為第一LD，所述激勵(lì)源為第二 LD ;所述泵浦耦合系統(tǒng)為第一耦合透鏡，所述激勵(lì)耦合系統(tǒng)為第二耦合透鏡。
專利摘要本實(shí)用新型涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種調(diào)Q激光器，包括泵浦源、泵浦耦合系統(tǒng)、激光增益介質(zhì)、可飽和吸收體、激勵(lì)源和激勵(lì)耦合系統(tǒng)；所述泵浦源發(fā)出的泵浦光通過(guò)泵浦耦合系統(tǒng)耦合進(jìn)入激光增益介質(zhì)，被激光增益介質(zhì)吸收；所述激勵(lì)源發(fā)出的激勵(lì)光通過(guò)激勵(lì)耦合系統(tǒng)耦合進(jìn)入可飽和吸收體，被可飽和吸收體吸收；所述泵浦光波長(zhǎng)與激勵(lì)光波長(zhǎng)不一樣，激光增益介質(zhì)對(duì)泵浦光的吸收系數(shù)大于對(duì)激勵(lì)光的吸收系數(shù)，可飽和吸收體對(duì)激勵(lì)光的吸收系數(shù)大于對(duì)泵浦光的吸收系數(shù)。該結(jié)構(gòu)增加LD激勵(lì)源，從側(cè)面或端面激勵(lì)被動(dòng)調(diào)Q晶體，通過(guò)激勵(lì)源主動(dòng)改變被動(dòng)調(diào)Q晶體的透明時(shí)間來(lái)主動(dòng)調(diào)節(jié)調(diào)Q時(shí)間和頻率，有效提高了被動(dòng)調(diào)Q激光器的重復(fù)頻率。
文檔編號(hào)H01S3/11GK202712679SQ20122041247
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月20日
發(fā)明者吳礪, 凌吉武, 賀坤, 韓曉明, 任策 申請(qǐng)人:福州高意通訊有限公司