[实用新型]一种高重复频率脉冲泵浦电光调Q激光器

说明书

本实用新型涉及一种高重复频率准连续侧面泵浦脉冲式电光调Q激光器，其特征在于：全反镜片镀有该波长的全反射膜，反射镜片为平镜或带有曲率的镜片；电光Q开关采用退压的方式进行电光调Q；侧泵模块A和侧泵模块B采用准连续侧面泵浦方式进行泵浦，通有冷却水制冷；工作物质为棒状夹持在侧泵模块A和侧泵模块B中，通有冷却水带走热量；旋光器波长为1064nm，双端镀有高透膜，放在侧泵模块A和侧泵模块B中间；激光输出镜镀有1064nm部分反射率膜，反射率为10%；其以侧面交替脉冲泵浦Nd³⁺:YAG激光工作物质，并通过90°旋光器进行补偿，再通过电光调Q的调Q方式，获得重复频率在KHz以上的1064nm脉冲激光；适用于脉冲氙灯泵浦的电光调Q激光器，在得到较大的单脉冲能量同时，大幅提升激光器工作的重复频率。

技术领域

本实用新型涉及一种高重复频率侧面泵浦脉冲式电光调Q激光器，以Nd³⁺:YAG作为工作物质，通过两个泵浦模块进行交替脉冲泵浦，再通过电光调Q的方式获得重复频率在KHz以上的1064nm脉冲激光器，属于全固态激光器技术领域。

背景技术

拥有高重复频率、高峰值功率密度的1064nm脉冲激光在材料加工、激光打标、激光测距、光电对抗实验等方面都有较广泛的应用。尤其以发光半导体二极管作为泵浦源来泵浦Nd³⁺:YAG晶体获得1064nm脉冲激光的技术最为成熟。目前获得高重复频率脉冲激光的主要方式有：

1)半导体端面泵浦调Q激光器：

半导体端面泵浦是指半导体阵列发出的泵浦光经过一系列的聚焦透镜后从晶体的端面入射到晶体中，泵浦光的入射方向与激光的振荡方向一致。半导体端面泵浦Nd³⁺:YAG或者Nd³⁺:YVO₄工作物质后再进行调Q，可以获得重复频率在KHz以上的脉冲激光。端面泵浦的方式拥有较高的光光转换效率，但由于工作物质端面面积有限，很难输入较大的泵浦功率。晶体端面汇聚较高功率的泵浦光，受晶体损伤阈值的影响，也很难进行较大功率的泵浦。过高的功率注入，将会使晶体产生很强的热透镜，影响输出激光的光束质量。所以端面泵浦的方式往往应用于较小单脉冲能量的固体激光器中。

2)半导体侧面连续泵浦声光调Q激光器：

半导体侧面泵浦是指半导体阵列发出的泵浦光从工作物质的侧面进入晶体的泵浦方式，泵浦光的方向与激光振荡的方向垂直。由于工作物质的侧面积较大，便于冷却水带走热量，也可以注入较高的泵浦功率。对泵浦光进行调制，再通过声光调Q的方式，可以获得复频率在KHz以上的脉冲激光。但由于连续泵浦方式泵浦峰值功率较低，而声光调Q 输出激光的脉冲宽度又在微秒量级。所以输出的激光具有较高的重复频率、较低的单脉冲能量、较低的峰值功率密度。

3)半导体侧面准连续泵浦电光调Q激光器：

采用半导体准连续侧面泵浦，这种方式的泵浦光峰值功率密度较高，可以获得单脉冲能量在几十毫焦甚至几百毫焦的脉冲激光；通过电光调Q的方式可以将激光的脉冲宽度压缩至10ns左右。这种方式获得的激光峰值功率密度较高，但由于准连续Bar条受一定占空比限制，很难进行较高重复频率的脉冲泵浦。又由于在高重复频率泵浦时，工作物质受到较高功率的泵浦光照射，会产生很严重的热致双折射、热透镜现象，从而影响输出激光的光束质量。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高重复频率准连续侧面泵浦电光调Q激光器，尤其是涉及一种以Nd³⁺:YAG作为工作物质，通过多个泵浦模块进行交替脉冲泵浦，再通过电光调Q获得重复频率在KHz以上的1064nm脉冲激光器；其针对现有1064nm脉冲大能量电光调Q激光器重复频率低、热致双折射现象严重等缺点，以侧面交替脉冲泵浦Nd³⁺:YAG激光工作物质，并通过90°旋光器进行补偿，再通过电光调Q的调Q方式，获得重复频率在KHz以上的1064nm脉冲激光；适用于脉冲氙灯泵浦的电光调Q激光器，在得到较大的单脉冲能量同时，大幅提升激光器工作的重复频率。