[发明专利]一种双波长脉冲对激光输出方法及激光器

说明书

本发明公开了一种双波长脉冲对激光输出方法及激光器，该激光器包括：泵浦源、耦合镜组、第一全反射镜、可饱和吸收体、第一激光增益介质、第二全反射镜、第二激光增益介质、F‑P标准具和激光输出镜。所述泵浦源位于所述耦合镜组远离所述第一全反射镜的一侧，所述耦合镜组用于将所述泵浦源发出的光通过耦合镜组、第一全反射镜和可饱和吸收体后聚焦在第一激光增益介质中，产生的准三能级激光一部分输出，一部分对第二激光增益介质直接泵浦，产生四能级激光并输出。本发明方案在无需外加电控系统的前提下，能够输出脉冲时间间隔在百纳秒级的双波长脉冲对激光，填补了已有脉冲对激光脉冲间隔在百纳秒级的空白。

技术领域

本发明涉及固体激光器领域，特别是一种双波长脉冲对激光输出方法及激光器。

背景技术

双脉冲激光在激光测距、环境监测、激光遥感、激光雷达、激光加工等技术领域具有十分广泛的应用，特别是在激光加工技术领域，采用脉冲对激光进行打孔，不仅能够提高精细加工的效率，而且还能显著地改善激光打孔的质量。但是这种脉冲对激光打孔技术要求调Q的脉冲对激光之间的时间间隔要控制在200ns以内，否则这种技术的优势很难体现，这对传统的脉冲对控制技术提出了很高的技术要求。此外，研究表明，在脉冲对激光打孔过程中，当第一个脉冲激光作用后，由于材料受到力、热的影响而使得材料的性质发生微小的改变，若继续采用同一波长的脉冲激光显然已经不再合适，因此获得超短时间间隔孪生双波长脉冲对激光的输出方法及激光器就显得尤为重要。

目前公开报道的脉冲对激光器主要以波长相同的双脉冲激光输出为主，其中与本发明相关的一种已知技术由李峰等人所公开(李峰，王君涛，殷苏勇，等.电光调Q双脉冲输出Nd：YAG全固态激光器[J].中国激光，2012，39(08)：27-31)，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Q开关，103为四分之一波片，104为偏振片，105为LD泵浦源，106为聚焦耦合系统，107为镀有泵浦光增透、激光高反的镜片，108为Nd：YAG激光晶体，109为激光谐振腔输出镜。但是已知技术存在以下三方面不足：其一，输出的脉冲对激光为波长相同的激光，已知技术方案无法获得双波长脉冲对激光输出；其二，脉冲对激光之间的时间间隔在200μs以上，与激光打孔技术领域中要求的双脉冲之间200ns的时间间隔之间相差3个数量级，也就是说已知技术无法满足脉冲对激光打孔的技术需要；其三，已知技术方案需要外加控制系统以实现脉冲对激光输出，增加了系统的复杂性。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提出一种双波长脉冲对激光输出方法及激光器。

根据本发明的一方面，提出一种双波长脉冲对激光输出激光器，所述一种双波长脉冲对激光输出激光器，包括泵浦源、耦合镜组、第一全反射镜、可饱和吸收体、第一激光增益介质、第二全反射镜、第二激光增益介质、F-P标准具和激光输出镜，其中：

所述泵浦源、耦合镜组、第一全反射镜、可饱和吸收体、第一激光增益介质、第二全反射镜、第二激光增益介质、F-P标准具和激光输出镜依次排列；

所述第一全反射镜、可饱和吸收体、第一激光增益介质、F-P标准具和激光输出镜构成第一谐振腔；

所述第二全反射镜、第二激光增益介质、F-P标准具和激光输出镜构成第二谐振腔；

所述泵浦源位于所述耦合镜组远离所述第一全反射镜的一侧，所述耦合镜组用于将所述泵浦源发出的光通过耦合镜组、第一全反射镜和可饱和吸收体后聚焦在第一激光增益介质中；

所述泵浦源为所述第一激光增益介质提供泵浦光，在所述第一谐振腔中产生准三能级激光，准三能级激光作为所述第二激光增益介质的泵浦光，在所述第二谐振腔中输出四能级激光，当准三能级激光达到一定的强度后，输出脉冲时间间隔在百纳秒级的双波长脉冲对激光。

可选地，所述激光器还包括激光电源，所述激光电源与所述泵浦源相连，用于为所述泵浦源提供电源。