[发明专利]腔长调节装置、线型谐振腔、激光器及其激光输出方法

说明书

本发明涉及一种腔长调节装置、线型谐振腔、激光器及其激光输出方法，涉及激光器领域，腔长调节装置包括第一腔长调节反射镜、第二腔长调节反射镜和压电陶瓷；所述第一腔长调节反射镜的反射面和所述第二腔长调节反射镜的反射面相对设置；所述压电陶瓷设置在所述第一腔长调节反射镜上；所述压电陶瓷用于产生具有垂直第一腔长调节反射镜方向的振动，以调节第一腔长调节反射镜和所述第二腔长调节反射镜之间的距离。本发明能够实现在压电陶瓷加载电压较低的情况下也能满足腔长调节量的需求，从而提高压电陶瓷的振动频率，最终提高线型腔注入锁定单频脉冲光输出频率。

技术领域

本发明涉及注入锁定激光器领域，特别是涉及一种腔长调节装置、线型谐振腔、激光器及其激光输出方法。

背景技术

目前，线型腔单频注入锁定激光器的技术中，脉冲频率的大小由腔长调谐元件压电陶瓷(PZT)的振动频率决定。PZT是一个电容器件，其工作原理是：在PZT上加载正电压PZT的位移膨胀伸长，卸载电压PZT位移收缩，PZT位移与加载电压呈线性关系，那么加载周期性的电压，PZT就周期性的伸缩。如果在PZT表面粘贴一个谐振腔腔镜，就可以通过PZT的周期性伸缩调谐谐振腔腔长。

PZT的工作功率表达式为P＝fCU²，其中C为PZT的电容，U为加载电压，f为振动频率。在额定功率不变的情况下，要想提高PZT的振动频率f，就必须降低PZT的加载电压，即f＝P/(CU²)。当前，线型谐振腔单频注入锁定脉冲激光器，对腔长调谐量为大于腔内振荡光半波长，这样的要求在传统的线型谐振腔中，需要给PZT加载的电压通常接近100V(一个很大的值)，因此在额定功率下，PZT获得的振动频f比较低，通常在几百赫兹，这限制了腔长调谐频率，也限制了激光测风雷达的探测能力。如果设计一种装置可以使得在PZT电压很低的情况下也能实现腔长调谐量大于半个振荡光波长，那么就以大大提高线型谐振腔单频注入锁定激光器的输出频率，提高以线型腔单频注入锁定固体激光器为光源的激光测风雷达的探测能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种腔长调节装置、线型谐振腔、激光器及其激光输出方法，以实现在压电陶瓷加载电压较低的情况下也能满足腔长调节量的需求，从而提高压电陶瓷的振动频率，最终提高线型腔注入锁定单频脉冲光输出频率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种腔长调节装置，包括：第一腔长调节反射镜、第二腔长调节反射镜和压电陶瓷；

所述第一腔长调节反射镜的反射面和所述第二腔长调节反射镜的反射面相对设置；所述压电陶瓷设置在所述第一腔长调节反射镜上；所述压电陶瓷用于产生具有垂直第一腔长调节反射镜方向的振动，以调节所述第一腔长调节反射镜和所述第二腔长调节反射镜之间的距离。

可选的，所述压电陶瓷粘贴在所述第一腔长调节反射镜或者所述第二腔长调节反射镜的非反射面上。

可选的，所述第一腔长调节反射镜和所述第二腔长调节反射镜平行设置。

可选的，光在所述第一腔长调节反射镜和所述第二腔长调节反射镜之间的反射次数大于或者等于2。

可选的，所述腔长调节装置还包括控制电路；所述控制电路与所述压电陶瓷连接；所述控制电路用于控制所述压电陶瓷产生振动。

一种线型谐振腔，包括：全反射腔镜、如上述任意一项所述的腔长调节装置、Q开关、输出腔镜、种子光探测器和控制电路；

所述腔长调节装置和所述Q开关依次设置在所述全反射腔镜到所述输出腔镜之间的光路上；所述种子光探测器设置在所述腔长调节装置中的第一腔长调节反射镜的非反射面侧或第二腔长调节反射镜的非反射面侧；所述种子光探测器用于探测所述第一腔长调节反射镜或第二腔长调节反射镜透射出的种子光；