[发明专利]一种基于Nd:MgO:LN的正交偏振双波长调Q激光器及方法

权利要求书

1.一种基于Nd:MgO:LN的正交偏振双波长调Q激光器，其特征在于，所述激光器包括第一泵浦模块、第一耦合镜组、第二泵浦模块、第二耦合镜组、Nd:MgO:LN晶体、输出镜、第一腔镜、第二腔镜、第一凸透镜、第三腔镜、偏振分光棱镜、偏振片、RTP Q开关、光阑、第四腔镜、第二凸透镜、λ/2波片、第五腔镜，其中：

所述输出镜、第一腔镜、第二腔镜、第三腔镜、第四腔镜、第五腔镜组成呈折线型的激光谐振腔；

所述第一腔镜与第二腔镜之间设置有Nd:MgO:LN晶体；

所述第二腔镜与第三腔镜之间设置有第一凸透镜；

所述第三腔镜与第四腔镜之间设置有偏振分光棱镜、偏振片、RTP Q开关和光阑；

所述第四腔镜与第五腔镜之间设置有第二凸透镜和λ/2波片；

所述第五腔镜处于所述偏振分光棱镜的正上方；

所述第一腔镜的外侧依次设置有第二耦合镜组和第二泵浦模块，所述第二腔镜的外侧依次设置有第一耦合镜组和第一泵浦模块；

当不需要出射激光时，控制RTP Q开关加载λ/2电压，水平偏振的1093nm激光偏振态转为垂直偏振，无法通过水平偏振的偏振片；水平偏振的1084nm激光通过偏振片和RTP Q开关后，偏振态变为垂直偏振，依次经过光阑、第四腔镜、第二凸透镜，再经过λ/2波片后，垂直偏振的1084nm激光偏振态变为水平偏振，再经第五腔镜，水平偏振的1084nm激光直接通过偏振分光棱镜从谐振腔内射出；

当需要出射激光时，控制RTP Q开关不加载电压，水平偏振的1093nm激光偏振态不改变，通过水平偏振的偏振片，经过偏振分光棱镜、第三腔镜、第一凸透镜、第二腔镜，再次射入Nd:MgO:LN晶体，之后经第一腔镜反射，由输出镜射出腔外；水平偏振的1084nm激光偏振态不改变，依次经过光阑、第四腔镜、第二凸透镜，经过λ/2波片后，水平偏振的1084nm激光偏振态变为垂直偏振，再经第五腔镜后，垂直偏振的1084nm激光经偏振分光棱镜反射，射向第三腔镜，经第一凸透镜、第二腔镜，射入Nd:MgO:LN晶体，之后经第一腔镜反射，由输出镜射出腔外。

2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述偏振分光棱镜的入射面朝向所述第三腔镜，垂直偏振出射面朝向所述第五腔镜，水平偏振出射面朝向所述偏振片。

3.根据权利要求1或2所述的激光器，其特征在于，所述偏振片的偏振方向为水平方向。

4.根据权利要求1或2所述的激光器，其特征在于，所述λ/2波片的快轴与水平方向呈45°角。

5.根据权利要求1或2所述的激光器，其特征在于，所述第一泵浦模块和第二泵浦模块的输出波长为813nm。

6.根据权利要求1或2所述的激光器，其特征在于，所述输出镜、第三腔镜、第五腔镜为平面镜。

7.根据权利要求1或2所述的激光器，其特征在于，所述第一腔镜、第二腔镜、第四腔镜为平凹镜。

8.根据权利要求1或2所述的激光器，其特征在于，所述输出镜镀1083nm和1094nm半透膜。

9.根据权利要求1或2所述的激光器，其特征在于，所述第一腔镜、第二腔镜镀813nm增透膜，1083nm和1094nm全反膜；所述第三腔镜、第四腔镜、第五腔镜镀1083nm和1094nm全反膜。

10.一种利用权利要求1-9任一所述激光器输出激光的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S1，第一泵浦模块与第二泵浦模块发射813nm抽运光，813nm抽运光分别经第一耦合镜组、第二腔镜和第二耦合镜组、第一腔镜从Nd:MgO:LN晶体两个端面聚焦到晶体中心；

步骤S2，Nd:MgO:LN晶体吸收813nm抽运光形成粒子束反转，发生受激辐射现象，生成水平偏振的1084nm激光和垂直偏振的1093nm激光；

步骤S3，所述水平偏振的1084nm激光和垂直偏振的1093nm激光经第二腔镜反射，射入第一凸透镜，经第三腔镜反射入偏振分光棱镜后，垂直偏振的1093nm激光射向第五腔镜，水平偏振的1084nm激光射向偏振片；

步骤S4，垂直偏振的1093nm激光经第五腔镜反射进入λ/2波片后，偏振态转为水平偏振，再经第二凸透镜、第四腔镜、光阑、射入RTP Q开关；

步骤S5，当不需要出射激光时，控制RTP Q开关加载λ/2电压，水平偏振的1093nm激光偏振态转为垂直偏振，无法通过水平偏振的偏振片；水平偏振的1084nm激光通过偏振片和RTPQ开关后，偏振态变为垂直偏振，依次经过光阑、第四腔镜、第二凸透镜，再经过λ/2波片后，垂直偏振的1084nm激光偏振态变为水平偏振，再经第五腔镜，水平偏振的1084nm激光直接通过偏振分光棱镜从谐振腔内射出；

步骤S6，当需要出射激光时，控制RTP Q开关不加载电压，水平偏振的1093nm激光偏振态不改变，通过水平偏振的偏振片，经过偏振分光棱镜、第三腔镜、第一凸透镜、第二腔镜，再次射入Nd:MgO:LN晶体，之后经第一腔镜反射，由输出镜射出腔外；水平偏振的1084nm激光偏振态不改变，依次经过光阑、第四腔镜、第二凸透镜，经过λ/2波片后，水平偏振的1084nm激光偏振态变为垂直偏振，再经第五腔镜后，垂直偏振的1084nm激光经偏振分光棱镜反射，射向第三腔镜，经第一凸透镜、第二腔镜，射入Nd:MgO:LN晶体，之后经第一腔镜反射，由输出镜射出腔外。