[实用新型]一种控制声波渡越时间的高峰值功率声光调Q激光器

说明书

技术领域

本实用新型属于激光技术领域，是一种控制声波渡越时间的高峰值功率声光调Q激光器。 

背景技术

在现有的声光调Q的固体激光器件中，当振荡光通过声光介质中的超声场时，因衍射而使光束偏离原来的方向，造成谐振腔的损耗增大，Q值下降，激光振荡不能形成，此时在泵浦激励下其上能级反转粒子数将不断积累；若此时突然撤除超声场，则衍射效应立即消失，腔损耗减少，Q值猛增，激光振荡迅速恢复，其能量以巨脉冲的形式输出。但是，在谐振腔中，超声波通过声光晶体的过程是渐变的，因而会影响衍射效率，进而造成输出脉冲不稳定，峰值功率降低。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种控制声波渡越时间的高峰值功率声光调Q激光器，通过控制声光调Q超声波的渡越时间，得到高峰值功率的激光输出。 

本实用新型的技术方案是一种控制声波渡越时间的高峰值功率声光调Q激光器，它是由输入镜、激光增益介质、声光Q开关和输出镜依次排列构成，且各部件的光轴在同一直线上，其特征是：在激光增益介质和声光Q开关之间有两个凸透镜，声光调Q过程中超声波的渡越时间由两个凸透镜的焦距和位置控制。 

光束在声光调Q激光器中，其振荡光形成一个往返过程。 

本实用新型的特点是通过调节凸透镜焦距与位置的关系，减小光斑半径，进而减小超声波渡越时间，从而可以获得更为稳定的输出脉冲，得到更高的单脉冲能量。

附图说明

下面将结合实施例对本实用新型作进一步的说明。 

图1是一种控制声波渡越时间的高峰值功率声光调Q激光器的结构示意图。 

图中：1、输入镜；2、激光增益介质；3、凸透镜一；4、凸透镜二；5、声光Q开关；6、输出镜。 

具体实施方式

如图1所示，将输入镜1、激光增益介质2、声光Q开关5和输出镜6依次排列，并使它们的光轴沿同一直线A。 

在激光增益介质2、声光Q开关5之间有凸透镜一3和凸透镜二4，凸透镜一3和凸透镜二4的光轴也与直线A重合。声光调Q过程中超声波的渡越时间由两个凸透镜的焦距和位置控制。 

原始光束以出泵浦系统为例，泵浦可以是端面泵浦，也可以是侧面泵浦。当光束进由输入镜1进入声光调Q激光器后，振荡光形成一个往返的过程，即经过输入镜1后依次通过激光增益介质2、凸透镜一3、凸透镜二4、声光Q开关5和输出镜6，然后由输出镜6折返，反向通过各部件后回到输入镜1。 

该声光调Q激光器中，凸透镜一3和凸透镜二4的焦距和位置，对声光调Q过程中超声波的渡越时间的影响如下： 

一个光束通过凸透镜后，光斑半径会发生变化。设原始光束束腰半径为ω₀，经过第一个凸透镜变换后的束腰半径为ω₁，经过第二个凸透镜变换后的束腰半径为ω₂，两个凸透镜焦距分别为f₁和f₂，那么经过两个凸透镜后光束束腰半径改变的比例可由下式得到：

由上述公式可知，若给定渡越时间的调控比例（即光束半径的调控比例），则可算出凸透镜位置与焦距f₁、f₂的关系，进而可得凸透镜的位置分布。

综上所述，根据每次渡越时间的调控比例，即光束半径的调控比例，要获得理想的高峰值功率单脉冲，只需要通过调节凸透镜焦距与位置的关系，就可以控制声光调Q超声波的渡越时间，得到高峰值功率的激光输出。