[发明专利]一种混沌脉冲激光器

权利要求书

1.一种混沌脉冲激光器，其特征在于包括脉冲驱动源(1)、温度控制器(2)、1064nm激光二极管(3)、光束整形器件(4)和光学反馈腔；

脉冲驱动源(1)，用于输出方波脉冲调制电流；

1064nm激光二极管(3)，在方波脉冲调制电流激励下产生1064nm的脉冲激光，记为第一脉冲激光，接收光学反馈腔返回的脉冲激光，记为第二脉冲激光，第二脉冲激光对第一脉冲激光形成干扰，从而产生1064nm混沌脉冲激光；

温度控制器(2)，用于控制1064nm激光二极管(3)温度处于预设范围内；

光束整形器件(4)，将1064nm激光二极管(3)输出的第一脉冲激光整形并准直输出；接收光学反馈腔反馈的第二脉冲激光输出给1064nm激光二极管(3)；

光学反馈腔，用于将第一脉冲激光沿原路反射，得到第二脉冲激光；

所述光学反馈腔包括可旋转半波片(5)、偏振分光棱镜(6)、全反射镜(7)；

可旋转半波片(5)、偏振分光棱镜(6)和全反射镜(7)依次放置于光束整形器件(4)输出光束的光路上，从光束整形器件(4)输出的脉冲激光经过可旋转半波片(5)，进入偏振分光棱镜(6)，偏振分光棱镜(6)对该光束进行透射和反射，其中反射光进入全反射镜(7)，由全反射镜(7)全反射的脉冲激光反馈回来，再经过偏振分光棱镜(6)、可旋转半波片(5)返回至光束整形器件(4)；

可旋转半波片(5)，用于控制偏振分光棱镜(6)透射光和反射光的强度比例，通过精细调节可旋转半波片(5)，控制透射光和反射光的强度比例在某一范围内，从而使得1064nm激光二极管(3)产生1064nm混沌脉冲激光的输出。

2.根据权利要求1所述的一种混沌脉冲激光器，其特征在于还包括混沌脉冲激光放大器，所述混沌脉冲激光放大器包括光隔离器(8)、带有LD阵列的Nd:YAG增益介质(9)；

光隔离器(8)、带有LD阵列的Nd:YAG增益介质(9)依次放置于偏振分光棱镜(6)透射输出光束的光路上，从偏振分光棱镜(6)透射输出的1064nm混沌脉冲激光通过光隔离器(8)、进入Nd:YAG增益介质(9)实现对混沌脉冲激光功率的放大，实现高功率1064nm混沌脉冲激光的输出；

光隔离器(8)，用于隔离进入Nd:YAG增益介质(9)中激光光束的返回，增益介质(9)用于实现混沌脉冲激光功率的放大。

3.根据权利要求2所述的一种混沌脉冲激光器，其特征在于还包括倍频晶体(10)；

倍频晶体(10)放置于增益介质(9)输出光束的光路上，将1064nm的混沌脉冲激光转为532nm的混沌脉冲激光。

4.根据权利要求1所述的一种混沌脉冲激光器，其特征在于所述方波脉冲调制电流强度以激光二极管的阈值电流作为参考，是激光二极管的阈值电流的1.2～2.5倍，频率不高于20MHz，占空比为40％～60％。

5.根据权利要求1所述的一种混沌脉冲激光器，其特征在于所述偏振分光棱镜(6)消光比大于等于1000:1。

6.根据权利要求1所述的一种混沌脉冲激光器，其特征在于1064nm激光二极管(3)激光输出端口位于光束整形器件(4)的焦点上。

7.根据权利要求1所述的一种混沌脉冲激光器，其特征在于偏振分光棱镜(6)和全反射镜(7)的间距设置为10～50mm。

8.根据权利要求1所述的一种混沌脉冲激光器，其特征在于所述方波脉冲调制电流的脉冲周期小于等于1064nm激光二极管(3)输出的脉冲激光光束经过光束整形器件(4)和光学反馈腔反馈回来，再次到达1064nm激光二极管(3)的延迟时间。

9.根据权利要求1所述的一种混沌脉冲激光器，其特征在于所述旋转半波片的调节方法如下：

S1、将光电探测器放置在偏振分光棱镜的前侧，即激光输出方向，光电探测器的输出端连接示波器，示波器用于观察输出激光的时域波形；

S2、通过旋转半波片，使反馈强度为0，通过示波器观察到的是第一脉冲激光；

S3、朝某一方向精细调节半波片，使反馈强度逐步增加，当反馈强度慢慢增加到某一强度时，从示波器上看到原本平滑的方波脉冲顶端将产生类似噪声的抖动，进入步骤S4；

S4、然后在此反馈强度的小范围内精细地调节半波片，寻找出抖动幅度最大的位置，此时输出的即为最大功率的“宏脉冲”混沌激光。