[实用新型]一种脉宽可配置的调Q脉冲激光振荡器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种脉宽可配置的调Q脉冲激光振荡器。

背景技术

激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料（金属与非金属）加工的一门技术。激光加工作为先进制造技术已广泛应用于国民经济的重要部分。而工业用激光器作为全新的高端制造设备将在各个领域内发挥重要作用。相对于连续激光器而言，脉宽为纳秒级的高重复频率脉冲激光器在工业加工、医疗卫生、生化检测、科学研究、军事国防等许多领域都有广阔的应用前景。在许多实际应用中，要求激光光源在具有高重复频率和高光束质量的同时，还要有很高的峰值功率。压窄脉宽是获得高峰值功率的一种行之有效的技术。

用于激光加工的理想光源是输出光束品质高，脉宽，重复频率和峰值功率可调，高可靠性，高稳定性的激光光源。传统的全固态调Q激光器用掺杂晶体作为工作介质，具有输出光束品质差，重复频率低，脉宽固定等缺点，并且难以满足高可靠性和高稳定性的要求。

光纤调Q激光器虽然解决了全固态激光器光束品质差，重复频率固定和稳定性差的缺点，但是仍具有输出脉宽固定，脉冲宽度较长等难以克服的困难。

目前，基于种子光源主振荡功率放大（MOPA）方式的光纤脉冲激光器可获得较高脉冲能量和较高平均功率输出，可用于产生高峰值功率和窄脉宽激光脉冲。但是，其使用LD（laser diode，激光二极管）的输出光作为放大器的种子光，由于LD输出的种子光功率低，需要多级放大才能获得高输出功率。为防止放大器产生自激，需要在光纤放大器级间加入光隔离器，增加了产品的生产成本，价格昂贵。

目前在加工制造行业获得广泛应用的激光器为二极管泵浦全固态激光器和光纤调Q脉冲激光器。但是这两种激光器都不能满足激光加工对于理想光源：高光束品质，脉宽，重复频率和峰值功率可调，高可靠性，高稳定性的要求。

光纤调Q脉冲激光器以掺杂光纤作为增益介质，由于非线性效应、放大自发辐射及光纤端面激光损伤等因素的影响，采用光纤激光器实现窄脉宽高峰值功率激光输出难度较高。尽管脉冲光纤激光器的输出功率已可达到百瓦量级，但由于光纤的导波结构模体积小，并且受到掺杂浓度的限制，其单位长度光纤增益低，需要较长的掺杂光纤作为增益介质，因此光纤调Q脉冲激光器的振荡器谐振腔普遍较长，脉宽较宽，峰值功率难以进一步提高。

全固态激光器以稀土掺杂的激光晶体作为增益介质。由于激光晶体的增益高，因此可产生窄脉宽，高峰值功率的激光脉冲。但也因此全固态调Q激光器的稳定性较差，并且其光束质量普遍较差。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种脉宽可配置的调Q脉冲激光振荡器，解决现有固体激光器光束质量差，稳定性低和光纤激光器脉冲宽，峰值功率难以提高的问题。

本实用新型是这样实现的：

一种脉宽可配置的调Q脉冲激光振荡器，包括激光增益与调Q部、光纤长度配置部和光纤光栅，所述的激光增益与调Q部与光纤长度配置部连接，所述的光纤长度配置部与光纤光栅连接，所述的激光增益与调Q部用于产生激光，所述的光纤长度配置部用于配置振荡器谐振腔长度。

进一步地，所述的激光增益与调Q部为调Q激光提供激光增益与谐振腔的Q值调制。

进一步地，所述的激光增益与调Q部包括依次相互连接的泵浦源、固体激光增益介质、调Q元件，光纤准直器，所述的光纤准直器与所述的光纤长度配置部连接。

进一步地，所述的泵浦源为一种可以在激光增益介质泵浦吸收能带内提供光学能量，能够提供产生激光增益介质激射所需粒子数反转所需的抽运能量的光学泵浦源。

进一步地，所述的固体激光增益介质为在泵浦波长具有光学吸收并在相应的激射波长具有受激辐射增益的激光晶体或激光玻璃。

进一步地，所述的固体激光增益介质上远离调Q元件一侧有第一高反射膜。

进一步地，所述的固体激光增益介质远离调Q元件一侧具有光学元件，并且在此光学元件上有第一高反射膜。

进一步地，所述的第一高反射膜为对固体激光增益介质的激射波长具有较高反射率的高反射膜。

进一步地，所述的调Q元件为电光调Q元件。

进一步地，所述的调Q元件为声光调Q元件。

进一步地，所述的光纤准直器为带有尾纤的光纤准直器。

进一步地，所述的光纤准直器的尾纤为单模光纤。