[发明专利]重频2倍于电光调Q频率的单纵模激光器及激光输出方法

说明书

本发明公开了一种重频2倍于电光调Q频率的单纵模激光器及激光输出方法，该激光器包括：第一泵浦源、第一光纤、第一耦合透镜组、第一激光全反射镜、第一直角棱镜组、第一激光增益介质、起偏器、第二泵浦源、第二光纤、第二耦合透镜组、第二激光全反射镜、第二直角棱镜组、第二激光增益介质、四分之一波片、楔形棱镜、电光调Q晶体和激光输出镜，当电光调Q晶体阶跃式退压时，所述激光器输出第一路单纵模激光，当电光调Q晶体阶跃式加压时，所述激光器输出第二路单纵模激光，周期性对电光调Q晶体进行阶跃式退压和阶跃式加压，所述激光器输出重频2倍于电光调Q频率的单纵模调Q激光。

技术领域

本发明涉及固体激光器领域，特别是一种重频2倍于电光调Q频率的单纵模激光器及激光输出方法。

背景技术

高重频单纵模激光在精细激光光谱、原子和分子的多光子分步电离、非线性频率变换、激光医学等技术领域具有十分广阔的应用前景。公开报道的单纵模激光器多数需要在谐振腔内插入额外的选频元件引入腔内损耗，而这将会导致单纵模激光的平均功率较低。并且，由于受到电光调Q重频的限制，导致现有的电光调Q单纵模激光器的重复频率很难突破200kHZ。目前与本发明相关的一种已知技术由林宏奂等人所公开(林宏奂，隋展，李明中，等.实用的LD抽运预激光电光调Q单纵模激光器[J].中国激光，2004(08)：915-918.)，其所采用的结构如图1所示。图中，101为激光谐振腔全反镜，102为KTP晶体，103为激光晶体，104为针孔，105为薄膜偏振片，106为激光谐振腔输出镜，107为分束镜，108为能量计，109为示波器，110为LD泵浦源，111为触发器。但是已知技术存在以下三方面的不足：一，每对电光晶体施加一次调Q信号，只能获得一个调Q单纵模激光脉冲输出，也就是说施加在电光晶体上的驱动信号频率和激光脉冲的输出频率是相等的，即已知技术无法在较低的调Q频率下获得高重频激光输出；二，目前的电光调Q频率受到电光晶体自身特性的限制，其最高调Q频率在200kHz左右，因此已知技术的激光重频上限为200kHz左右，无法获得大于200kHz的电光调Q输出；三，在大注入高重频条件下运转时，由于采用单一增益介质工作，一方面自身热负担过重，会带来很严重的热透镜效应，从而降低光束质量；另一方面，由于激光增益介质的增益不足，又限制了单脉冲输出能量以及输出功率的提高。因此，现有的技术方案无法突破脉冲激光的重复频率和单脉冲能量相互制约的事实。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种重频2倍于电光调Q频率的单纵模激光器及激光输出方法。

根据本发明的一方面，提出一种重频2倍于电光调Q频率的单纵模激光器，所述激光器包括：第一泵浦源20、第一光纤19、第一耦合透镜组18、第一激光全反射镜17、第一直角棱镜组10、第一激光增益介质11、起偏器13、第二泵浦源1、第二光纤2、第二耦合透镜组3、第二激光全反射镜4、第二直角棱镜组5、第二激光增益介质6、四分之一波片8、楔形棱镜9、电光调Q晶体14和激光输出镜15，其中：

所述第一泵浦源20通过所述第一光纤19连接于所述第一耦合透镜组18，用于为所述第一激光增益介质11提供泵浦光；

所述第一耦合透镜组18、第一激光全反射镜17和第一直角棱镜组10依次排列，并位于所述第一泵浦源20的后方，所述第一激光增益介质11置于所述第一直角棱镜组10的一侧；

所述第一泵浦源20、第一耦合透镜组18和第一激光全反射镜17的放置方向与激光传输方向垂直；

所述第二泵浦源1通过所述第二光纤2连接于所述第二耦合透镜组3，用于为所述第二激光增益介质6提供泵浦光；

所述第二耦合透镜组3、第二激光全反射镜4和第二直角棱镜组5依次排列，并置于所述第二泵浦源1的后方，所述第二激光增益介质6置于所述第二直角棱镜组5的一侧；

所述第二泵浦源1、第二耦合透镜组3和第二全反射镜4的放置方向与激光传输方向垂直；