[发明专利]一种激光输出状态可调的固体激光器

说明书

本发明公开了一种激光输出状态可调的固体激光器，属于激光技术领域，包括第一谐振腔、第一增益介质、第二谐振腔、第二增益介质、泵浦光源和谐振腔损耗调制模块；谐振腔损耗调制模块用于调节谐振腔损耗；减小第二谐振腔损耗，第二增益介质增加对第一激光的吸收能力，使第二增益介质的增益快速达到阈值并产生第二激光，实现第一激光与第二激光均为脉冲输出激光；增大第二谐振腔损耗，第二增益介质降低对第一激光的吸收能力，使第二增益介质的增益速度变慢，实现第一激光与第二激光均为连续输出激光。本发明通过控制所搭建子腔内具有饱和吸收特性的激光晶体的吸收漂白特性，控制该激光器工作在连续、稳定的脉冲、稳定的多脉冲和混沌脉冲的状态。

技术领域

本发明属于激光技术领域，更具体地，涉及一种激光输出状态可调的固体激光器。

背景技术

随着激光技术的快速发展，激光器在工业、医疗、通信、国防等领域发挥着越来越重要的作用。在实际的应用中往往需要一台激光器能够工作在多种不同的状态(稳定的连续，稳定的脉冲)并可以实现快速的切换。这对激光器的设计提出了更高的要求。

一般情况下，激光器作为一个动力学系统，在设计中通常工作在稳定的状态，要么是稳定的连续状态，要不是稳定的激光输出状态。这两种状态在主动调Q的激光器中可以实现有效地切换。但是对于采用可饱和吸收体所实现的被动调Q激光器，由于运行特性受到可饱和吸收材料固有特性的限制，无法进行有效的主动控制。如何实现高效快速的输出激光状态的快速变化和实时调控是该领域的一个难题和热点。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种激光输出状态可调的固体激光器，其目的在于通过控制谐振腔腔内的损耗从而改变增益介质对激光的吸收能力，进而控制激光器输出不同状态的激光，由此解决现有技术中对激光器无法进行有效的主动控制的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种激光输出状态可调的固体激光器，包括：第一谐振腔、第一增益介质、第二谐振腔、第二增益介质、泵浦光源和谐振腔损耗调制模块；

所述第一增益介质设置于所述第一谐振腔内；所述泵浦光源对所述第一增益介质进行泵浦，产生第一激光；所述第一激光在所述第一谐振腔内振荡并通过所述第一谐振腔输出；所述第二增益介质设置于所述第二谐振腔内并位于所述第一激光的光路上，所述第二增益介质用于吸收所述第一激光并在所述第二谐振腔内产生第二激光，所述第二激光在所述第二谐振腔内振荡；

所述谐振腔损耗调制模块用于调节所述第二谐振腔内的损耗；当减小所述第二谐振腔损耗时，所述第二增益介质增加对所述第一激光的吸收能力，以使所述第二增益介质的增益快速达到阈值并产生所述第二激光，从而实现所述第一激光与所述第二激光均为脉冲输出激光；当增大所述第二谐振腔损耗时，所述第二增益介质降低对所述第一激光的吸收能力，以使所述第二增益介质的增益速度变慢，从而实现所述第一激光与所述第二激光均为连续输出激光；当所述谐振腔损耗调制模块调节所述第二谐振腔内由减小损耗至增大损耗的过程中，所述第一激光与所述第二激光为混沌脉冲输出激光。

优选地，所述第一谐振腔包括第一反射镜、第一输出镜和折叠镜；

所述折叠镜设置于所述第一反射镜和所述第一输出镜之间的激光光路上；

所述第一反射镜用于将所述第一激光入射所述第一反射镜的激光沿原入射方向反射以保证所述第一激光在所述第一谐振腔内保持振荡；所述第一输出镜用于将所述第一激光中未被所述第二增益介质吸收的部分输出；所述折叠镜用于使所述第一激光的光路折叠。

优选地，所述第二谐振腔包括第二反射镜和第二输出镜；

所述第二反射镜和所述第二输出镜的光轴分别位于所述第二激光入射光路和反射光路的两端；

所述第二反射镜用于将所述第二激光入射所述第二反射镜的激光沿原入射方向反射以保证所述第二激光在所述第二谐振腔内保持振荡；所述第二输出镜用于将所述第二激光输出。