[发明专利]一种可输出单纵模激光束的激光器及其出光控制方法

摘要

本发明公开了一种系统的抗干扰能力强，能量输出稳定度高，不受泵浦氙灯的老化而影响单纵模效果的输出单纵模激光束的激光器及其出光控制方法，该激光器沿激光传输方向依次设置有全反射镜、小孔光阑、调Q组件、偏振片、第一四分之一波片、激光增益介质、第二四分之一波片和输出选模组件；所述调Q组件为被动调Q晶体、带有光反馈控制电路的加压式光电Q开关、带有光反馈控制电路的退压式光电Q开关中的任意一种。本发明中氙灯泵浦激光器输出的单纵模激光能量要较半导体泵浦的能量高近百倍，在能量放大时较容易，有很强的技术优势，采用选模输出组件可使谐振腔内的纵模数量急剧减小，落在增益介质荧光谱线内的纵模数更少，因而有利于单纵模形成。

主权项

1.一种可输出单纵模激光束的激光器，其特征在于，该激光器沿激光传输方向依次设置有全反射镜(1)、小孔光阑(2)、调Q组件(3)、偏振片(4)、第一四分之一波片(5)、激光增益介质(6)、第二四分之一波片(8)和输出选模组件(9)；/n所述激光器还具有一泵浦源(7)，所述泵浦源(7)输出的能量由所述激光增益介质(6)吸收、并形成为反转粒子数，且所述泵浦源(7)为氙灯泵浦源；/n所述全反射镜(1)和所述输出选模组件(9)组成谐振腔，且所述全反射镜(1)为1064nm全反射镜；/n所述调Q组件(3)为带有光反馈控制电路(303)的加压式光电Q开关、带有光反馈控制电路(303)的退压式光电Q开关中的任意一种；/n当所述调Q组件(3)为带有光反馈控制电路(303)的加压式光电Q开关时，所述带有光反馈控制电路(303)的加压式光电Q开关包括可饱和吸收体、光电Q开关(302)、以及后置四分之一波片；/n当所述调Q组件(3)为带有光反馈控制电路(303)的退压式光电Q开关时，所述带有光反馈控制电路(303)的退压式光电Q开关包括光电Q开关(302)和前置可饱和吸收体；/n所述光反馈控制电路(303)包括；/n沿所述偏振片(4)的反射光方向设置的PIN光电探测器(3031)；/n比较放大电路(3032)，所述比较放大电路(3032)的输入端与所述PIN光电探测器(3031)的输出端连接；/nQ开关驱动电路(3033)，所述Q开关驱动电路(3033)的输入端与所述比较放大电路(3032)的输出端连接，所述Q开关驱动电路(3033)的输出端与所述光电Q开关(302)的输入端连接；/n延时电路(3035)，所述延时电路(3035)的输出端与所述Q开关驱动电路(3033)的输入端连接；以及/n时序控制触发电路(3034)，所述时序控制触发电路(3034)的输出端与所述延时电路(3035)的输入端连接，所述时序控制触发电路(3034)的输出端与泵浦源(7)控制连接；/n该激光器的出光控制方法具体包括以下步骤：/nS1、时序控制触发电路(3034)输出触发信号signal-1至泵浦源(7)，泵浦源(7)接收该signal-1信号后开始泵浦，一个泵浦周期的持续时间为T，其中，70μs≤T≤300μs；/nS2、时序控制触发电路(3034)输出signal-1的同时，通过延时电路(3035)输出延时为T1的同步触发信号signal-2，该同步触发信号signal-2发送至Q开关驱动电路(3033)中的预激光电路，启动预激光过程，其中，预激光启动时刻为t1，结束时刻为t2，预激光持续时间为T2＝t2-t1，其中，5uS≤T2≤230uS，该预激光建立过程为：/nS201、来自于偏振片(4)反射的竖直振荡S光经PIN光电探测器(3031)转化为电信号，该电信号经比较放大电路(3032)处理后直接控制Q开关驱动电路(3033)输出的预激光电压值；/nS202、Q开关驱动电路(3033)通过输出不同电压值来自动控制光电Q开关(302)的开通量；/nS203、预激光结束时刻t2与泵浦周期同步结束，该泵浦周期为T＝T1+T2；/nS3、预激光过程中一个泵浦周期结束时，Q开关驱动电路(3033)接收到与signal-1同步输出的经延时电路(3035)延时T1+T2的触发信号signal-3，瞬间增加/退去光电Q开关(302)两端电压，光电Q开关(302)打开，使谐振腔增益高于损耗，输出单纵模激光束。/n