[发明专利]基于弛豫铁电单晶的电光调Q开关

权利要求书

1.一种基于弛豫铁电单晶的电光调Q开关，其特征在于包括光纤耦合半导体激光器(1)、后反射镜(2)、Nd:YVO₄晶体(3)、偏振分束器(4)、四分之一波片(5)、八分之一波片(6)、PIN-PMN-PT晶体(7)和输出镜(8)，

光纤耦合半导体激光器(1)用于产生预期中心波长的激光脉冲，所述激光脉冲经后反射镜(2)透射后输出的激光通过Nd:YVO₄晶体(3)实现波长转换并实现增益放大，再经偏振分束器(4)输出线偏振光；

当PIN-PMN-PT晶体(7)无外加电压时：

线偏振光经四分之一波片(5)和八分之一波片(6)进行相位延迟后进入PIN-PMN-PT晶体(7)，PIN-PMN-PT晶体(7)对入射光进行相位延迟后的透射光被输出镜(8)反射后，反向经PIN-PMN-PT晶体(7)进行相位延迟后，再由八分之一波片(6)对PIN-PMN-PT晶体(7)由于双折射效应带来的相位延迟进行相位补偿，再经四分之一波片(5)到达偏振分束器(4)的激光偏振方向与偏振分束器(4)入射激光的偏振方向垂直，无法再通过偏振分束器(4)；此时Nd:YVO₄晶体(3)中工作物质持续积累，当前阶段激光谐振腔处于低Q状态；

当PIN-PMN-PT晶体(7)外加电压时，PIN-PMN-PT晶体(7)相当于四分之一波片：

线偏振光经四分之一波片(5)和八分之一波片(6)进行相位延迟后，再进入PIN-PMN-PT晶体(7)进行相位延迟，PIN-PMN-PT晶体(7)的透射光被输出镜(8)反射后，再反向经过PIN-PMN-PT晶体(7)、八分之一波片(6)和四分之一波片(5)，经由四分之一波片(5)到达偏振分束器(4)的激光偏振方向与偏振分束器(4)入射激光的偏振方向相同，反向到达偏振分束器(4)的激光通过偏振分束器(4)后经Nd:YVO4晶体(3)到达后反射镜(2)；当前阶段激光谐振腔处于高Q状态，激光谐振腔内建立起强激光振荡后，经输出镜(8)输出激光脉冲。

2.根据权利要求1所述的基于弛豫铁电单晶的电光调Q开关，其特征在于，

所述光纤耦合半导体激光器(1)产生的激光脉冲中心波长为808nm，重复频率为10Hz至2kHz，脉冲持续时间为100μs。

3.根据权利要求2所述的基于弛豫铁电单晶的电光调Q开关，其特征在于，

所述光纤耦合半导体激光器(1)的光纤直径为200μm，数值孔径为0.22。

4.根据权利要求3所述的基于弛豫铁电单晶的电光调Q开关，其特征在于，

Nd:YVO4晶体(3)包括尺寸为3mm×3mm×5mm的α方向切割的0.5at.％掺杂Nd:YVO₄晶体；Nd:YVO4晶体(3)的光正向传递时的输出光面为抛光面并以布儒斯特角取向。

5.根据权利要求4所述的基于弛豫铁电单晶的电光调Q开关，其特征在于，

所述八分之一波片(6)用于补偿PIN-PMN-PT晶体(7)无外加电压时由于双折射引起的光相位延迟。

6.根据权利要求5所述的基于弛豫铁电单晶的电光调Q开关，其特征在于，

PIN-PMN-PT晶体(7)沿[100]晶向通光，两个对应晶面上镀防反射膜。

7.根据权利要求6所述的基于弛豫铁电单晶的电光调Q开关，其特征在于，

所述防反射膜包括内层膜和外层膜，内层膜为HfO₂膜，外层膜为SiO₂膜，均采用离子束辅助沉积的电子束蒸发方法镀膜。