[发明专利]基于激光增益突升的高峰值窄脉冲激光器有效

专利信息
申请号: 201610243536.5 申请日: 2016-04-18
公开(公告)号: CN105720476B 公开(公告)日: 2018-11-06
发明(设计)人: 王超;金光勇;吴春婷;陈薪羽;于永吉;董渊;李述涛;王宇恒;李耀 申请(专利权)人: 长春理工大学
主分类号: H01S3/115 分类号: H01S3/115;H01S3/16
代理公司: 长春菁华专利商标代理事务所(普通合伙) 22210 代理人: 于晓庆
地址: 130022 吉林*** 国省代码: 吉林;22
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摘要:
搜索关键词: 基于 激光 增益 峰值 脉冲 激光器
【权利要求书】:

1.基于激光增益突升的高峰值窄脉冲激光器,其特征在于,包括:全反镜一(1)、1/4波片(2)、激光增益介质一(3)、90度偏振旋转电光开关一(4)、45度偏振片一(5)、输出镜(6)、90度偏振旋转电光开关二(7)、45度偏振片二(8)、激光增益介质二(9)、全反镜二(10)、泵浦源一(11)和泵浦源二(12);

所述泵浦源一(11)和泵浦源二(12)发出的泵浦光分别入射至激光增益介质一(3)和激光增益介质二(9);

在泵浦开始时刻,对90度偏振旋转电光开关一(4)施加半波电压,对90度偏振旋转电光开关二(7)不施加电压,直到激光增益介质一(3)的增益达到激光器谐振腔泵浦阈值时,将90度偏振旋转电光开关一(4)电压退到0,同时对90度偏振旋转电光开关二(7)施加半波电压;

通过45度偏振片一(5)的作用使靠近输出镜(6)的偏振为水平P偏振,水平P偏振光依次经45度偏振片一(5)高透、90度偏振旋转电光开关一(4)、激光增益介质一(3)放大、1/4波片(2)作用后变成圆偏振光,依次经全反镜一(1)反射、1/4波片(2)作用后变成垂直S偏振光,依次经激光增益介质一(3)放大、90度偏振旋转电光开关一(4)、45度偏振片一(5)高反射作用后入射至90度偏振旋转电光开关二(7),经90度偏振旋转电光开关二(7)的旋转90度作用后变成水平P偏振光,依次经45度偏振片二(8)高透、激光增益介质二(9)放大、全反镜二(10)反射后入射至激光增益介质二(9),依次经激光增益介质二(9)放大、45度偏振片二(8)高透、90度偏振旋转电光开关二(7)的旋转90度作用后变成垂直S偏振光,经45度偏振片一(5)高反射作用后入射至90度偏振旋转电光开关一(4);

垂直S偏振光依次经90度偏振旋转电光开关一(4)、激光增益介质一(3)放大、1/4波片(2)作用后变成圆偏振光,依次经全反镜一(1)反射、1/4波片(2)作用后变成水平P偏振光,依次经激光增益介质一(3)放大、90度偏振旋转电光开关一(4)、45度偏振片一(5)高透过作用后入射至输出镜(6),经输出镜(6)反射再次进入45度偏振片一(5),按照上述过程完成一次完整振荡,最终通过输出镜(6)输出高峰值窄脉冲激光。

2.根据权利要求1所述的基于激光增益突升的高峰值窄脉冲激光器,其特征在于,在激光增益突变的瞬间,瞬间突升的激光增益为激光增益介质一(3)的增益与激光增益介质二(9)的增益之和,此时激光损耗近似于激光增益介质一(3)的增益,激光增益与损耗的差为激光增益介质二(9)的增益,通过调整激光增益介质二(9)的增益来改变激光增益与损耗的差值,实现更高能量的高峰值窄脉冲激光输出。

3.根据权利要求1所述的基于激光增益突升的高峰值窄脉冲激光器,其特征在于,所述全反镜一(1)和全反镜二(10)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。

4.根据权利要求1所述的基于激光增益突升的高峰值窄脉冲激光器,其特征在于,将1/4波片(2)替换为45度法拉第旋转器,所述1/4波片(2)和45度法拉第旋转器均用于激光往返通过时将线偏光偏振方向90度旋转。

5.根据权利要求1所述的基于激光增益突升的高峰值窄脉冲激光器,其特征在于,所述激光增益介质一(3)和激光增益介质二(9)均采用Nd:YAG晶体。

6.根据权利要求1所述的基于激光增益突升的高峰值窄脉冲激光器,其特征在于,所述90度偏振旋转电光开关一(4)和90度偏振旋转电光开关二(7)用于实现线偏光偏振方向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。

7.根据权利要求1所述的基于激光增益突升的高峰值窄脉冲激光器,其特征在于,所述45度偏振片一(5)和45度偏振片二(8)的作用是对水平P偏振光高透、对垂直S偏振光高反,均采用格兰棱镜、布儒斯特片或PBS偏振分光棱镜。

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