[发明专利]一种调Q激光器

说明书

本发明公开了一种调Q激光器，调Q激光器包括增益池、调Q元件、光学偏振元件、光学相位延迟元件以及光学反射元件，其中，光学偏振元件位于增益池与调Q元件之间，增益池位于光学相位延迟元件与光学偏振元件之间，光学反射元件用于反射经调Q元件处理的激光，使其进入增益池进行一次放大。本发明公开的调Q激光器结构简单紧凑，并利用光学偏振元件和光学相位延迟元件的巧妙组合，可以在确保调Q元件工作在安全状态下，实现高平均功率、高重频以及高峰值功率的激光输出。

技术领域

本发明涉及激光器领域，具体涉及一种调Q激光器。

背景技术

随着光电子产业的发展，玻璃、石英以及其他复合材料大量使用。在制作相应材料的过程中，对激光超精加工的需求更加迫切，而通常的连续波激光器和低重频脉冲激光器无法满足激光超精加工的要求，即激光超精加工要求激光与物质相互作用过程中形成尽可能小的热影响区，因此激光器必须以高重频窄脉冲模式运转。

目前普遍采用主振功率放大(MOPA)技术实现高平均功率、高重频窄脉冲激光输出。在MOPA系统中，由低功率调Q激光器作为主振荡器产生高重频窄脉冲激光种子信号注入到放大器中形成高平均功率、高重频窄脉冲激光输出。因此，MOPA系统至少需要低功率的高重频窄脉冲调Q激光振荡器和高功率激光放大器，两台激光器同时工作。而且，为了实现激光的高效放大，需要振荡器与放大器之间严格的同步触发和完美的激光模式匹配，另外，还需要在两者之间设置传输装置。

因此，现有的实现高平均功率、高重频窄脉冲激光输出的MOPA系统存在装置庞大、成本高昂、技术实现难度大等缺点，一般用于极紫外光刻、核聚变等大型工程装置中，不便于在工业超精加工领域中应用。

发明内容

本发明旨在提供一种结构简单，实现高平均功率、高重频以及窄脉冲的激光输出，并能够在工业超精加工领域中应用的调Q激光器。

本发明的实施例提供一种调Q激光器，所述调Q激光器包括增益池和调Q元件，其中，所述调Q激光器还包括：

光学偏振元件，所述光学偏振元件位于所述增益池与所述调Q元件之间；

光学相位延迟元件，所述增益池位于所述光学相位延迟元件与所述光学偏振元件之间；以及

光学反射元件，所述光学反射元件用于反射经所述调Q元件处理的激光，使其进入增益池进行一次放大。

进一步地，经过增益池一次放大的激光通过光学相位延迟元件改变偏振方向后，再次进入所述增益池进行二次放大。

进一步地，所述光学相位延迟元件包括：

全反镜；

四分之一波片，所述四分之一波片设置于所述全反镜与所述增益池之间；

其中，经过所述增益池一次放大的激光被所述四分之一波片一次改变偏振方向后，再被所述全反镜反射到所述四分之一波片，进行二次偏振方向的改变；经过一次放大以及二次改变偏振方向的激光再进入所述增益池进行二次放大。

进一步地，所述四分之一波片垂直于所述调Q激光器的谐振腔的光轴设置，并且能够围绕垂直于所述光轴的旋转轴旋转。

进一步地，所述光学偏振元件对经过增益池二次放大的激光进行分光处理，并形成高功率的S偏振光和低功率的P偏振光，

其中，所述低功率的P偏振光透过所述光学偏振元件并被所述调Q元件处理，所述高功率的S偏振光被反射出所述调Q激光器的谐振腔。

进一步地，所述低功率的P偏振光经过所述调Q元件处理后，形成高重频窄脉冲的P偏振光；

其中，所述高重频窄脉冲的P偏振光经过一次放大以及一次改变偏振方向后，变成椭圆偏振光，所述椭圆偏振光经过二次改变偏振方向后变成线偏振光。