[发明专利]一种基于体布拉格光栅的主动调Q方法

权利要求书

1.一种基于体布拉格光栅的主动调Q方法，其特征在于：利用体布拉格光栅的选模特性实现主动调Q，包括利用透射式体布拉格光栅的角度选择性或者反射式体布拉格光栅的频谱选择性；通过外部调制方法，使体布拉格光栅对谐振腔振荡激光的衍射效率发生周期性变化，实现谐振腔腔内损耗的主动控制，从而实现谐振腔Q值的主动调制，实现主动调Q；

利用透射式体布拉格光栅的角度选择性时，在体布拉格光栅上施加调制电压，或者利用驱动器使体布拉格光栅的角度发生周期性变化，或者在体布拉格光栅之前加入光学元件使谐振腔振荡光光轴相对于体布拉格光栅的角度发生周期性变化；

利用反射式体布拉格光栅的频谱选择性时：通过外部调制方法改变光栅的布拉格波长，使光栅布拉格波长与谐振腔振荡波长的波长差发生周期性变化。

2.根据权利要求1所述的主动调Q方法，其特征在于：对于透射式体布拉格光栅，通过外部调制方法改变谐振腔内振荡光与光栅的布拉格角度之间的偏移量，为通过外加调制电压使光栅的布拉格角度发生偏移，或者利用驱动器使光栅的角度发生周期性变化，或者在光栅之前加入光学调制元件使谐振腔振荡光相对于光栅的角度发生周期性变化。

3.根据权利要求1所述的主动调Q方法，其特征在于：对于反射式体布拉格光栅，通过外部调制方法改变光栅的布拉格波长，为通过外加调制电压使光栅的布拉格波长发生偏移。

4.根据权利要求1所述的主动调Q方法，其特征在于：体布拉格光栅选自透射式体布拉格光栅或/和反射式体布拉格光栅；

对于透射式体布拉格光栅，入射角度相对于光栅的布拉格角度不同的激光，光栅对激光的衍射效率不同；在包含透射式体布拉格光栅的谐振腔中，通过外部调制方法改变谐振腔内振荡光与光栅的布拉格角度之间的偏移量，使光栅衍射效率发生周期性变化，可以实现谐振腔腔内损耗的主动控制，从而实现谐振腔腔内Q值的主动调制，实现主动调Q，输出调Q激光脉冲；

对于反射式体布拉格光栅，不同波长或称为不同频率、不同振荡纵模的激光，光栅的衍射效率不同，称为光栅的频谱选择性或称为波长选择性；在包含反射式体布拉格光栅的谐振腔中，通过外部调制方法改变光栅的布拉格波长，使光栅布拉格波长与谐振腔振荡波长的波长差发生周期性变化，这种变化使光栅对谐振腔振荡激光的衍射效率发生周期性变化，可以实现谐振腔腔内损耗的主动控制，从而实现谐振腔腔内Q值的主动调制，实现主动调Q，输出调Q激光脉冲。

5.根据权利要求4所述的主动调Q方法，其特征在于：透射式体布拉格光栅和反射式体布拉格光栅分别刻于两块光折变电光晶体内，在透射式体布拉格光栅和反射式体布拉格光栅上同时外加电场，或只在一块光栅上外加电场，实现光栅衍射效率的快速调制，入射到透射式体布拉格光栅上的振荡光光轴与透射式体布拉格光栅的布拉格角方向一致，振荡光经透射式体布拉格光栅衍射后，光路发生偏折，衍射光与入射光成一夹角，反射式体布拉格光栅与衍射光方向垂直，相当于部分透过率的输出镜，与激光工作介质后端面的二向色膜构成谐振腔；

通过控制光栅上外加电压的高低，控制光栅的衍射效率，从而实现腔内损耗的控制；调整光路和泵浦光强度，在光栅没有外加电压时，使谐振腔输出激光；在光栅上外加电压，此时谐振腔损耗增大，当外加电压达到使谐振腔无法输出激光时，将该电压作为外加周期性电压的高压U₁，将零电压作为外加周期性电压的低压U₀；在光栅上施加周期性电压，将高压U₁和低压U₀作为一个周期，当在光栅上施加高压U₁时，谐振腔未达到振荡条件，积累反转粒子数，当光栅上外加电压变为低压U₀时，谐振腔达到振荡条件，积累的反转粒子数快速跃迁到低能级，输出激光脉冲。

6.根据权利要求1-5任一项所述的主动调Q方法，其特征在于：将体布拉格光栅与激光工作介质、泵浦源、谐振腔腔镜构成一个激光器谐振腔。

7.根据权利要求6所述的主动调Q方法，其特征在于：所述的谐振腔腔镜为在激光工作介质端面直接镀膜作为谐振腔腔镜。