[发明专利]一种改善调Q性能的调Q激光器

说明书

一种改善调Q性能的调Q激光器，涉及激光器领域，解决了现有调Q激光器存在的激光脉冲宽、调Q效率低的问题。该调Q激光器包括全反镜一、90度偏振旋转电光开关、激光增益介质、偏振片、电光调Q开关、输出镜、全反镜二和泵浦源。当将电光调Q开关电压快速退到0，同时对90度偏振旋转电光开关快速施加1/4电压时，对应激光器谐振腔泵浦阈值时的激光反转粒子数降低为普通调Q激光器的一半，加大了激光反转粒子数与对应激光器谐振腔泵浦阈值时的激光反转粒子数差值，从而实现巨脉冲激光输出，具有激光脉冲窄、调Q效率高的特点。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，具体涉及一种改善调Q性能的调Q激光器。

背景技术

调Q激光器在激光测距、照明、打标、雕刻、军事和医疗等领域广泛应用。近年来，新波长激光器诸如2微米波段激光器成为激光器发展的一个热点，由于这些波长激光器，激光晶体受激发射截面与1064nm常规激光晶体相比小1～2个数量级，在激光输出上，激光器输出镜透过率很低，通常为5～10％左右，在此基础上进行调Q，反转粒子数虽然积累较多，但激光增益不大，由于激光器谐振腔泵浦阈值与增益相差不大，不能将反转粒子充分释放，调Q效率较低。

发明内容

为了解决现有调Q激光器存在的激光脉冲宽、调Q效率低的问题，本发明提供一种改善调Q性能的调Q激光器。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的一种改善调Q性能的调Q激光器，包括：全反镜一、90度偏振旋转电光开关、激光介质、偏振片、电光调Q开关、输出镜、全反镜二和泵浦源；

所述泵浦源发出的泵浦光照射至激光介质，在泵浦开始时刻，对电光调Q开关施加1/4电压，对90度偏振旋转电光开关不施加电压，由于90度偏振旋转电光开关电压为0，不改变光的偏振方向；

当激光介质的增益达到最大值时，将电光调Q开关电压退到0，同时对90度偏振旋转电光开关快速施加1/4电压，通过偏振片的作用使靠近输出镜的偏振为水平P偏振，水平P偏振光依次经电光调Q开关、偏振片高透、激光介质放大、90度偏振旋转电光开关作用后变成圆偏振光，依次经全反镜一反射、90度偏振旋转电光开关作用后变成垂直S偏振光，依次经激光介质放大、偏振片高反射作用后入射至激光器谐振腔外的全反镜二，经全反镜二反射回激光器谐振腔内，垂直S偏振光经偏振片高反射作用后入射至由激光介质、90度偏振旋转电光开关、全反镜一组成的支路中；

垂直S偏振光依次经激光介质放大、90度偏振旋转电光开关的旋转90度作用后变成圆偏振光，圆偏振光经全反镜一反射后入射至90度偏振旋转电光开关后变成水平P偏振光，水平P偏振光依次经激光介质放大、偏振片高透、电光调Q开关作用后入射至输出镜，经输出镜反射再次进入电光调Q开关，按照上述过程完成一次完整振荡，最终通过输出镜输出巨脉冲激光。

进一步的，当对电光调Q开关施加1/4电压，同时对90度偏振旋转电光开关不施加电压时，激光介质的增益积累到最大；当将电光调Q开关电压退到0，同时对90度偏振旋转电光开关施加1/4电压时，阈值增益降低为普通调Q激光器的一半，加大初始增益与阈值增益差值，从而实现巨脉冲激光输出

进一步的，所述全反镜一和全反镜二表面均镀有1064nm激光输出波长完全反射膜或946nm激光输出波长完全反射膜。

进一步的，所述90度偏振旋转电光开关和电光调Q开关的作用是将线偏光偏振方向90度旋转，均采用LiNbO3、RTP或KD*P，具有实现光路偏振方向主动控制的优点。

进一步的，所述激光介质各向同性晶体，具体采用Nd:YAG晶体。

进一步的，所述偏振片的作用是对水平P偏振光高透、对垂直S偏振光高反，采用格兰棱镜、布儒斯特片和PBS偏振分光棱镜。

进一步的，所述输出镜表面镀有1064nm部分反射膜。