[发明专利]主动控制的被动调Q二极管泵浦固体激光器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种调Q激光二极管泵浦固体激光器，特别是主动控制的被动调Q二极管泵浦固体激光器的方法。

背景技术

调Q激光二极管固体激光器，主要由泵浦源激光二极管、耦合系统、谐振腔和Q开关组成。谐振腔是激光器的核心部分，其中激光介质是实现将泵浦能量转化成激光能量的枢纽。泵浦源激光二极管发射泵浦光，经过耦合系统作用于谐振腔内的激光介质，产生激光振荡所需要的粒子数反转。调Q开关控制激光介质内能量的储存和释放，实现激光器的脉冲工作方式。

调Q开关的基本工作原理，通常是利用声光衍射，电光衍射、或某些介质的可饱和吸收等方式实现谐振腔腔内损耗大小的变化。当腔内损耗比较大的时候，振荡光不能起振，激光器没有激光输出，泵浦光导致激光介质上能级粒子数积累，实现能量储存。当腔内损耗比较小时，由于阈值降低，振荡光可迅速起振，激光介质中的上能级粒子短时间内集中受激跃迁，储存的能量迅速释放，形成激光脉冲而输出。以上所述几种控制腔内损耗变化的方式，分别称为声光Q，电光Q和被动Q。在已知的调Q方式中，被动调Q是已知的结构比较简单的调Q方式。

但是被动调Q开光激光脉冲的输出通常不能够通过电路主动地进行控制。这限制了其在某些需要与其他系统同步或需要主动控制脉冲输出的场合的应用。

对于现有的通过声光衍射或电光衍射实现主动调Q制作的二极管泵浦固体激光器，由于存在复杂的电结构和不容易实现高频调制，限制了激光器性能的提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种主动控制的被动调Q二极管泵浦固体激光器的方法，它的工艺简单、可靠性高、容易实现高频调制。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的，一种主动控制的被动调Q二极管泵浦固体激光器的方法，它包括激光二极管泵浦源1、激光谐振腔，激光谐振腔内固定有激光介质4、被动调Q开关5，其特征是：利用辅助光源8控制被动调Q开关5的介质内激光的损耗；当需要关闭被动调Q开关5时，关掉辅助光源8，此时激光谐振腔内损耗比较大，激光介质4内的反转粒子数得到积累；而需要打开被动调Q开关5时，则开启辅助光源8，对被动调Q开关5的介质进行照射，降低激光谐振腔内损耗时，激光谐振腔满足激光输出脉冲条件有激光输出。

所述的辅助光源8是激光二极管。

所述的辅助光源8的输出光波波长是被动调Q开关5的饱和吸收波长。

所述的饱和吸收波长范围与输出激光的波长范围一致。

所述的激光谐振腔至少包括谐振腔反射镜3、激光介质4、被动调Q开关5、谐振腔输出镜6，谐振腔反射镜3、激光介质4、被动调Q开关5、谐振腔输出镜6依次沿光轴排例。

所述的辅助光源8是经过谐振腔外侧的辅助光反射镜7反射照射到被动调Q开关5的介质上。

所述的辅助光源8也可以是经谐振腔内侧的辅助光反射镜7反射照射到被动调Q开关5的介质上。

所述的激光介质4泵浦光端面一侧，可以镀光学反射膜构成谐振腔反射镜3。

所述的被动调Q开关5右端面可以镀光学膜构成谐振腔输出镜6。

本发明的特点是：端面泵浦结构通常有光纤耦合方式和非光纤耦合方式。光纤耦合方式连接有光纤耦合器，泵浦光由光纤耦合器输出端输出。无论哪种泵浦方式，激光介质的泵浦源间均可以有光学耦合装置，光学耦合装置可以控制或改善入射到激光介质的泵浦光的空间分布。

本发明的有益效果是，采用本发明的被动调Q激光器，其调Q过程可以主动进行控制，一方面提高了被动调Q激光输出的稳定性，另一方面拓宽其应用的范围，可以用于光脉冲输出需要同其他设备同步的激光应用场合。因此本发明可以作为主动调Q激光器进行应用，与声光调Q开关和电光调Q过程相比较，本发明不需要复杂的电结构，很容易实现高频调制。

附图说明

下面结合实施例附图对本发明做进一步说明。

图1是本发明的原理图，也是第一个实施例的构造图。

图2是本发明实施例2的构造图。

图3是本发明实施例3的构造图。

图4是本发明实施例4的构造图。

图5是本发明实施例5的构造图。

图中：1、激光二极管泵浦源；2、光学耦合单元；3、谐振腔反射镜；4、激光介质；5、被动调Q开关；6、谐振腔输出镜；7、辅助光反射镜；8、辅助光源。

具体实施方式