[发明专利]被动调Q脉冲激光器

权利要求书

1.一种被动调Q脉冲激光器，其特征在于，包括：LD泵浦源、耦合透镜、谐振腔、电光晶体、λ/4波片、偏振分光器和控制装置；

其中，所述LD泵浦源、所述耦合透镜、所述谐振腔、所述电光晶体、所述λ/4波片和所述偏振分光器依次同轴设置；

所述偏振分光器用于将经过所述λ/4波片的被动调Q激光脉冲分成参考激光脉冲和输出被动调Q激光脉冲，所述参考激光脉冲和所述输出被动调Q激光脉冲偏振方向相互垂直；

所述控制装置与所述电光晶体相连，用于根据所述参考激光脉冲的峰值功率对所述电光晶体上的电压进行调整，以使所述输出被动调Q激光脉冲的峰值功率抖动幅度降低；

所述控制装置包括参考光探测器和控制器，所述参考光探测器接收所述参考激光脉冲，所述控制器分别与所述参考光探测器、所述LD泵浦源和所述电光晶体相连；

所述参考光探测器用于依据所述参考激光脉冲的峰值功率获得参考电信号；

所述控制器用于根据所述参考电信号对所述电光晶体上的电压进行调整；

所述控制器包括参考信号处理单元、基准峰值功率设定单元、电光晶体电压调整单元和LD供电单元，所述参考信号处理单元分别与所述基准峰值功率设定单元、所述参考光探测器和所述电光晶体电压调整单元相连，所述电光晶体电压调整单元与所述电光晶体相连，所述LD供电单元与所述LD泵浦源相连；

所述基准峰值功率设定单元用于设置所述输出被动调Q激光脉冲的峰值功率参考值；

所述参考信号处理单元用于依据所述参考电信号和所述峰值功率参考值获得电光晶体电压控制信号；

所述电光晶体电压调整单元用于依据所述电光晶体电压控制信号对所述电光晶体上的电压进行调整；

所述LD供电单元用于给所述LD泵浦源供电；

其中，所述参考信号处理单元依据所述参考电信号获得所述参考激光脉冲的峰值功率P₁₂；所述参考信号处理单元依据所述参考激光脉冲的峰值功率P₁₂和所述输出被动调Q激光脉冲的峰值功率P₁₁与所述参考激光脉冲的峰值功率P₁₂的比值η，获得所述输出被动调Q激光脉冲的峰值功率P₁₁＝P₁₂η；所述参考信号处理单元比较所述输出被动调Q激光脉冲的峰值功率P₁₁与用户在基准峰值功率设定单元中设定的所述输出被动调Q激光脉冲的峰值功率参考值P₀，若P₁₁不等于P₀，则通过调整所述电光晶体电压控制信号改变η，使P₁₁等于P₀。

2.根据权利要求1所述的被动调Q脉冲激光器，其特征在于，所述谐振腔包括二向色镜、激光增益介质、可饱和吸收体、偏振片和输出镜，所述二向色镜、所述激光增益介质、所述可饱和吸收体、所述偏振片和所述输出镜依次同轴设置。

3.根据权利要求2所述的被动调Q脉冲激光器，其特征在于，所述二向色镜靠近所述LD泵浦源的一端镀有针对泵浦激光的高透膜，所述二向色镜靠近所述激光增益介质的一端镀有针对所述泵浦激光高透、针对所述被动调Q激光脉冲高反的第一复合膜，所述泵浦激光是所述LD泵浦源发出的激光。

4.根据权利要求3所述的被动调Q脉冲激光器，其特征在于，所述可饱和吸收体靠近所述激光增益介质的一端镀有针对所述泵浦激光高反、针对所述被动调Q激光脉冲高透的第二复合膜。

5.根据权利要求4所述的被动调Q脉冲激光器，其特征在于，所述电光晶体沿被动调Q激光脉冲传播方向的两端、所述λ/4波片的两端、所述偏振分光器的入射端和所述偏振分光器的两个输出端镀有针对所述被动调Q激光脉冲的增透膜，所述偏振分光器的两个输出端分别是输出所述参考激光脉冲和所述输出被动调Q激光脉冲的端面。

6.根据权利要求5所述的被动调Q脉冲激光器，其特征在于，所述偏振分光器为镀膜的偏振分光镜或由双折射晶体制成的偏振分光棱镜；

所述可饱和吸收体为Cr⁴⁺:YAG。

7.一种输出被动调Q激光脉冲产生方法，其特征在于，包括：

被动调Q脉冲激光器中的LD泵浦源通电后产生泵浦激光；

所述泵浦激光通过耦合透镜入射到谐振腔，以使所述谐振腔发出被动调Q激光脉冲；

所述被动调Q激光脉冲依次经过电光晶体、λ/4波片和偏振分光器，在所述偏振分光器的输出端输出参考激光脉冲和输出被动调Q激光脉冲；

参考光探测器依据所述参考激光脉冲的峰值功率产生参考电信号，并将所述参考电信号发送给参考信号处理单元；

所述参考信号处理单元依据所述参考电信号和用户在基准峰值功率设定单元中设定的所述输出被动调Q激光脉冲的峰值功率参考值获得电光晶体电压控制信号，并将所述电光晶体电压控制信号发送给电光晶体电压调整单元；

所述电光晶体电压调整单元依据所述电光晶体电压控制信号对所述电光晶体上的电压进行调整，以使所述偏振分光器发出的所述输出被动调Q激光脉冲的峰值功率抖动幅度降低；

其中，所述参考信号处理单元依据所述参考电信号和用户在基准峰值功率设定单元中设定的所述输出被动调Q激光脉冲的峰值功率参考值获得电光晶体电压控制信号包括：

所述参考信号处理单元依据所述参考电信号获得所述参考激光脉冲的峰值功率P₁₂；

所述参考信号处理单元依据所述参考激光脉冲的峰值功率P₁₂和所述输出被动调Q激光脉冲的峰值功率P₁₁与所述参考激光脉冲的峰值功率P₁₂的比值η，获得所述输出被动调Q激光脉冲的峰值功率P₁₁＝P₁₂η；

所述参考信号处理单元比较所述输出被动调Q激光脉冲的峰值功率P₁₁与所述用户在基准峰值功率设定单元中设定的所述输出被动调Q激光脉冲的峰值功率参考值P₀，若P₁₁不等于P₀，则通过调整所述电光晶体电压控制信号改变η，使P₁₁等于P₀。