[发明专利]一种基于腔倒空组实现脉冲组激光输出的激光器及方法

说明书

本公开公开了一种基于腔倒空组实现脉冲组激光输出的激光器及方法，所述激光器中：快速光电探测器、第一全反镜、电光开关、四分之一波片、偏振片、增益介质、第二输出镜从左至右依次放置；泵浦源置于所述增益介质的下方，用于利用其发出的泵浦光泵浦所述增益介质，使得增益介质实现足够的粒子数反转；电光开关电压波形控制器与所述电光开关电连接，用于为所述电光开关供电，控制所述电光开关内部的电光晶体电压，所述电光开关电压波形控制器还与所述快速光电探测器连接，用于接收所述快速光电探测器产生的电信号，此信号经电光开关电压波形控制器触发后输出多个高电平为四分之一电光晶体电压的方波信号。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，具体涉及一种基于腔倒空组实现脉冲组激光输出的激光器及方法。

背景技术

脉冲组激光在脉冲激光测距、激光精密加工、激光与物质相互作用方面有很大应用需求。目前获得脉冲组激光的方法可分为脉冲泵浦、调Q和锁模三类。其中脉冲泵浦类主要是利用脉冲泵浦方法获得脉冲激光，这种方法脉冲频率低(通常小于1000Hz)，激光输出的脉冲宽度宽(微秒毫秒量级)；第二类为调Q方法，其中又包括脉冲泵浦脉冲调Q方法和连续泵浦调Q方法，其中脉冲泵浦脉冲调Q是为了解决脉冲泵浦获得脉冲宽度过宽的问题，提高峰值功率，但不能增加脉冲的频率。连续泵浦调Q方法是利用连续泵浦和高频调Q技术(如声光调Q或被动调Q)获得1～500kHz范围内的高频脉冲；第三类锁模可以获得GHz以上的高频脉冲。现有脉冲组脉冲频率已经实现了从Hz～kHz、kHz，GHz间隔的脉冲组输出，但对于纳秒间隔的MHz脉冲组输出技术手段非常匮乏。

发明内容

为了解决现有激光器存在的难以获得高效率的具有MHz间隔脉冲的脉冲组输出的问题，本发明提供一种基于腔倒空组实现脉冲组激光输出的激光器及方法。

根据本发明的一方面，提供一种基于腔倒空组实现脉冲组激光输出的激光器，所述激光器包括快速光电探测器、第一全反镜、电光开关、四分之一波片、偏振片、增益介质、第二全反镜、泵浦源、电光开关电压波形控制器，其中：

所述快速光电探测器、第一全反镜、电光开关、四分之一波片、偏振片、增益介质、第二输出镜从左至右依次放置；

所述泵浦源置于所述增益介质的下方，用于利用其发出的泵浦光泵浦所述增益介质，使得增益介质实现足够的粒子数反转；

所述电光开关电压波形控制器与所述电光开关电连接，用于为所述电光开关供电，控制所述电光开关内部的电光晶体电压，所述电光开关电压波形控制器还与所述快速光电探测器连接，用于接收所述快速光电探测器产生的电信号，此信号经电光开关电压波形控制器触发后输出多个高电平为四分之一电光晶体电压的方波信号。

可选地，所述第一全反镜、电光开关、四分之一波片、偏振片、增益介质和第二全反镜构成所述激光器的谐振腔。

可选地，所述第一全反镜和第二全反镜是平面镜或带有曲率的曲面镜。

可选地，所述偏振片具有P偏振光高透和S偏振光高反的特性。

可选地，所述泵浦源与增益介质为侧面泵浦结构或端面泵浦结构。

可选地，所述快速光电探测器用于监测所述第一全反镜溢出的腔内激光，并产生与腔内激光同步的电信号。

可选地，所述电光开关利用横向电光效应或纵向电光效应制成。

可选地，所述四分之一波片用于实现经偏振片后入射的线偏振光与光的其他偏振态的相互转换。

根据本发明的另一方面，还提供一种利用上述任一所述激光器输出激光的方法，所述方法包括：

步骤S1，泵浦源发出泵浦光泵浦增益介质；

步骤S2，泵浦期间，电光开关电压波形控制器控制电光开关的施加电压为0，此时激光器谐振腔处于高损耗状态，增益介质储能，实现足够粒子数反转；