[发明专利]高重频脉冲激光器及其声光Q开关、以及该开关的驱动器

说明书

技术领域

本发明涉及声光调Q技术，尤其涉及高重频脉冲激光器及其声光Q开关、以及该开关的驱动器。

背景技术

声光调Q是利用激光通过声光介质（例如声光晶体）中的超声场时发生衍射效应，造成光束的偏折来控制谐振腔的损耗，从而实现Q值突变。它具有性能稳定、重复频率高（1～20kHz）、调制电压低（一般<200V）等优点，适用于中小功率、高重频脉冲激光器。

典型的声光Q开关包括声光Q驱动器、声光晶体、电声转换器和吸声材料（如铅橡胶、玻璃棉等）。其中，声光Q驱动器输出射频信号至电声换能器，电声换能器将电信号转变成超声波并将其馈入声光晶体，由于声波是疏密波，使得声光晶体的折射率发生变化，对相对声波方向以某一角度传播的激光光波来说，等效于一个相位光栅。

然而，现有声光Q开关的工作频率都是固定的，因此，安装有该声光Q开关的高重频脉冲激光器输出的激光不能实现变频，从而限制了高重频脉冲激光器的应用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高重频脉冲激光器及其声光Q开关、以及该开关的驱动器。

为达到上述目的，一方面，本发明提供了一种声光Q驱动器，包括：

随机脉冲发生器，用于输出随机脉冲；

声光Q驱动电路，用于利用所述随机脉冲将自身生成的射频信号调制成随机分布的射频信号并输出。

本发明的声光Q驱动器，所述随机脉冲发生器，包括：

时钟源，用于输出频率固定的方波脉冲；

伪随机码发生器，用于输出伪随机码序列；

分频器，用于以所述伪随机码序列作为分频因子对所述方波脉冲进行分频，输出随机脉冲。

本发明的声光Q驱动器，所述伪随机码发生器为M序列伪随机码发生器。

另一方面，本发明还提供了一种声光Q开关，包括：

声光晶体；

设置于所述声光晶体上的声光转换器；以及，

声光Q驱动器，用于输出随机分布的射频信号并将其发送至所述声光转换器；其中，所述声光Q驱动器包括：

随机脉冲发生器，用于输出随机脉冲；

声光Q驱动电路，用于利用所述随机脉冲将自身生成的射频信号调制成随机分布的射频信号并输出。

本发明的声光Q开关，所述随机脉冲发生器，包括：

时钟源，用于输出频率固定的方波脉冲；

伪随机码发生器，用于输出伪随机码序列；

分频器，用于以所述伪随机码序列作为分频因子对所述方波脉冲进行分频，输出随机脉冲。

本发明的声光Q开关，所述伪随机码发生器为M序列伪随机码发生器。

再一方面，本发明还提供了一种高重频脉冲激光器，所述谐振腔内设置有声光Q开关，用于控制激光器产生随机变频的激光束；其中，所述声光Q开关包括：

声光晶体；

设置于所述声光晶体上的声光转换器；以及，

声光Q驱动器，用于输出随机分布的射频信号并将其发送至所述声光转换器；其中，所述声光Q驱动器包括：

随机脉冲发生器，用于输出随机脉冲；

声光Q驱动电路，用于利用所述随机脉冲将自身生成的射频信号调制成随机分布的射频信号并输出。

本发明的高重频脉冲激光器，所述随机脉冲发生器，包括：

时钟源，用于输出频率固定的方波脉冲；

伪随机码发生器，用于输出伪随机码序列；

分频器，用于以所述伪随机码序列作为分频因子对所述方波脉冲进行分频，输出随机脉冲。

本发明的高重频脉冲激光器，所述伪随机码发生器为M序列伪随机码发生器。

本发明的高重频脉冲激光器，该高重频脉冲激光器输出的激光束的频率范围为1～1.5MHz。

本发明对现有声光Q开关中的声光Q驱动器进行了改进，即在现有声光Q驱动电路的基础上增加了可输出随机脉冲的随机脉冲发生器，而声光Q驱动电路则利用该随机脉冲将自身生成的射频信号调制成随机分布的射频信号并输出，这种随机分布的射频信号作用于声光Q开关的声光换能器将电能转换成超声波，从而使随机分布的射频信号产生了不同间隔（随机）的超声波输出；超声波在声光Q开关的声光晶体内传输，由于光弹效应，该声光晶体等效于相位光栅。当随机分布的射频信号为1时，相位光栅将光衍射偏离，无法形成谐振，即激光通道被关断，当随机分布的射频信号为0时，声光晶体相当于高透射率的晶体，激光通道被打开，由于射频信号是随机变频的，从而就可以实现随机变频的调Q激光输出。

附图说明