專利名稱：重復(fù)頻率大范圍可變的電光調(diào)q脈沖激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及ー種重復(fù)頻率大范圍可變的電光調(diào)Q脈沖激光器。
背景技術(shù)：
激光調(diào)Q激光技術(shù)從1961年提出以后，發(fā)展極為迅速，該技術(shù)是將激光全部能量壓縮到寬度極窄的脈沖中發(fā)射，從而使激光器發(fā)光的峰值功率提高幾個(gè)數(shù)量級(jí)的ー種重要技木，電光調(diào)Q是利用某些晶體的電光效應(yīng)做成電光調(diào)Q開關(guān)器件，電光調(diào)Q具有開關(guān)時(shí)間短(約10_9s)，效率高，調(diào)Q時(shí)刻可以精確控制，輸出脈沖寬度窄(10 20ns)，峰值功率高(幾十MW以上)等優(yōu)點(diǎn)，是目前應(yīng)用廣泛的ー種調(diào)Q技木。電光調(diào)Q使用時(shí)一般在激光諧 振腔內(nèi)加上偏光器和^1波片，偏光器的作用是得到線偏振光，可以使用偏光棱鏡，一般選擇
4
格蘭-泰勒棱鏡或格蘭-傅科棱鏡，也可以使用鍍膜的偏振片，波片的作用是使調(diào)Q信號(hào)脈沖到來時(shí)，激光器輸出激光脈沖。電光調(diào)Q的工作原理為，當(dāng)調(diào)Q信號(hào)為低電平時(shí)，電光晶體對(duì)于激光器諧振腔內(nèi)傳播的光相當(dāng)于各向同性介質(zhì)，光通過光電晶體后，偏振狀態(tài)不發(fā)
生任何改變，這樣，偏振器件和I波片就構(gòu)成了光隔離器，讓激光器中的輻射光只能沿ー個(gè)
方向傳播，不能形成激光振蕩，因此，激光器諧振腔的損耗很大，激光器的出光閾值很高，激光介質(zhì)在泵浦源的作用下，處于儲(chǔ)能狀態(tài)；當(dāng)調(diào)Q信號(hào)脈沖到來吋，電光晶體兩端加電壓，
電光晶體對(duì)于激光器諧振腔中軸向傳播的光相當(dāng)于ー個(gè)I波片，其快軸與原有*波片快軸重合，形成I波片，或快軸與原有I波片慢軸重合，對(duì)光不起作用，無論是哪ー種情況，
諧振腔內(nèi)*波片、電光晶體和偏振器件不再組成光隔離器，光路可逆，激光輻射可以在諧振
腔內(nèi)振蕩，諧振腔處于低損耗狀態(tài)，激光脈沖迅速形成，并通過激光器的輸出端輸出。電光調(diào)Q激光器中，調(diào)Q開關(guān)的時(shí)間非常短，在納秒的量級(jí)上，因此，調(diào)Q激光脈沖信號(hào)能夠快速建立，激光器輸出的激光脈沖寬度也很窄，約IOns 20ns，由此可見，提高激光器的單脈沖能量，可以得到高峰值功率的激光脈沖，然而，在一定重復(fù)頻率的激光脈沖下，單脈沖能量越大，激光器發(fā)熱越大，熱效應(yīng)對(duì)激光器的影響也就越嚴(yán)重，所以高重頻激光器的單脈沖能量不能做得很大。另外，激光器重復(fù)頻率越大，激光器熱效應(yīng)也就越嚴(yán)重，所以，大能量、高峰值功率的電光調(diào)Q激光器一般重復(fù)頻率都比較低，并且，單脈沖能量越大、脈沖峰值功率越高，激光器的重復(fù)頻率越低。目前常見的大單脈沖能量、高峰值功率的調(diào)Q激光器的重復(fù)頻率一般小于IOOHz。可見，現(xiàn)有的電光調(diào)Q脈沖激光器，特別是大能量、高峰值功率的脈沖調(diào)Q激光器的輸出激光脈沖序列中，激光脈沖的重復(fù)頻率較低。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何克服傳統(tǒng)電光調(diào)Q激光器輸出激光脈沖序列中，只含重復(fù)頻率較低的激光脈沖序列的缺點(diǎn)，提出ー種電光調(diào)Q脈沖激光器，以實(shí)現(xiàn)輸出大單脈沖能量、高峰值功率的電光調(diào)Q脈沖激光器既可在低重復(fù)頻率狀態(tài)下工作，又可短時(shí)間在高重復(fù)頻率狀態(tài)下，輸出的激光脈沖序列中既含有重復(fù)頻率較低的激光脈沖，又含有重復(fù)頻率較高的激光脈沖的目的。( ニ )技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了ー種重復(fù)頻率大范圍可變的電光調(diào)Q脈沖激光器，包括依次連接的全反射鏡、電光調(diào)Q単元、激光增益単元和輸出單元，以及泵浦脈沖信號(hào)和調(diào)Q脈沖信號(hào)的產(chǎn)生控制単元，所述泵浦脈沖信號(hào)和調(diào)Q脈沖信號(hào)的產(chǎn)生控制単元用于產(chǎn)生并控制泵浦脈沖和調(diào)Q脈沖，使泵浦脈沖和調(diào)Q脈沖分別作用于所述激光增益單 元和所述電光調(diào)Q単元，所述輸出単元用于輸出激光脈沖，所述激光脈沖中包含重復(fù)頻率較低的低重頻激光脈沖和重復(fù)頻率較高的高重頻激光脈沖。優(yōu)選地，所述電光調(diào)Q開關(guān)包括依次連接的能夠工作在高頻狀態(tài)下的電光調(diào)Q晶體、一波片和偏光器。優(yōu)選地，所述輸出単元包括依次連接的I波片、偏光器和全反射鏡，或者所述輸出単元為輸出鏡。優(yōu)選地，所述激光器還包括與所述輸出單元連接的I波片或退偏器。
優(yōu)選地，與所述輸出單兀連接的γ波片的光軸與所述偏光器的透光方向呈45°。優(yōu)選地，與所述電光調(diào)Q單元連接的所述全反射鏡為平面反射鏡或角錐棱鏡，且所述角錐棱鏡的反射面鍍有防相位突變膜。優(yōu)選地，所述I波片和偏光器的兩端均鍍有增透膜。
4優(yōu)選地，所述能夠工作在高頻狀態(tài)下的電光調(diào)Q晶體為BBO晶體或RTP晶體。優(yōu)選地,所述偏光器為偏振片或偏光棱鏡。(三)有益效果本發(fā)明所設(shè)計(jì)的電光調(diào)Q脈沖激光器既可工作在低重頻狀態(tài)，又可短時(shí)工作在高重頻狀態(tài)。通過合理地設(shè)置低重頻和高重頻激光脈沖的配比，可以實(shí)現(xiàn)激光器在同一激光脈沖輸出序列中既含有高重頻分量，也含有低重頻分量，并且高重頻分量中的激光脈沖的單脈沖能量和脈沖峰值功率與低重頻分量的激光脈沖可以相等也可以有所差別。


圖I是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例一的激光器，其中，實(shí)現(xiàn)調(diào)Q功能的偏光器件采用鍍膜偏振片；圖2是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例ニ的激光器，其中，實(shí)現(xiàn)調(diào)Q功能的偏光器釆用偏振棱鏡;圖3是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例三的激光器，其中，實(shí)現(xiàn)耦合輸出的偏振片件釆用鍍膜的偏振片；圖4是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例四的激光器，其中，輸出端去掉ヰ波片或退偏器，實(shí)現(xiàn)偏
4 振輸出；圖5是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例五的激光器，其中，用平面反射鏡代替角錐棱鏡；圖6是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例六的激光器，其中，用平面反射鏡代替角錐棱鏡，且輸出
端去掉I波片或退偏器，實(shí)現(xiàn)偏振輸出；圖7是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例七的激光器，其中，用輸出鏡代替由*波片、偏振器件、角錐棱鏡組成的輸出單元，且輸出端去掉I波片，實(shí)現(xiàn)偏振輸出。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)ー步詳細(xì)說明。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明所提出的重復(fù)頻率大范圍可調(diào)電光調(diào)Q激光器可以實(shí)現(xiàn)在同一激光脈沖序列中，既包含高重頻激光脈沖，又包含低重頻激光脈沖，并且高重頻和低重頻激光脈沖具有相當(dāng)?shù)膯蚊}沖能量和峰值功率；當(dāng)高重頻激光脈沖的重頻大于激光介質(zhì)決定的激光脈沖重頻上限時(shí)，從激光器中輸出的高重頻激光脈沖的單脈沖能量會(huì)降低，峰值功率也會(huì)相應(yīng)的減小，且激光脈沖重頻越高，單脈沖能量越低，峰值功率也相應(yīng)越小。電光調(diào)Q激光器中的電光調(diào)制晶體開關(guān)選擇低頻、高頻狀態(tài)下均可以工作的電光調(diào)Q晶體，如BBO(偏硼酸鋇)、RTP(磷酸氧鈦銣)等。低頻、高頻狀態(tài)下均可以工作的電光調(diào)Q晶體上的電光調(diào)Q信號(hào)可以工作在激光介質(zhì)熒光壽命所決定的調(diào)Q信號(hào)的最高重頻狀態(tài)，此時(shí)對(duì)應(yīng)的泵浦脈沖信號(hào)是持續(xù)的，即ー個(gè)泵浦脈沖對(duì)應(yīng)多個(gè)調(diào)Q脈沖信號(hào)，激光器輸出的激光脈沖序列中，高重頻激光脈沖的單脈沖能量和峰值功率與低重頻激光脈沖的大體一致。下面的實(shí)施例中采用BBO晶體，這樣，如果激光器的散熱條件允許，激光器可以持續(xù)工作在高重頻狀態(tài)。圖I給出了重復(fù)頻率大范圍可調(diào)電光調(diào)Q激光器工作的ー個(gè)實(shí)例，其中，100為電光調(diào)Q単元、200為激光增益單元，300為輸出單元，M為泵浦脈沖信號(hào)和調(diào)Q脈沖信號(hào)的產(chǎn)生控制單元，M用于產(chǎn)生并控制泵浦脈沖Mp和調(diào)Q脈沖Mq，使泵浦脈沖Mp和調(diào)Q脈沖Mq分別作用于所述激光增益単元和所述電光調(diào)Q単元，由于該實(shí)施例中采用了角錐棱鏡，所以激光器的抗震性能很高，可以工作在振動(dòng)環(huán)境狀態(tài)。圖中用角錐棱鏡I充當(dāng)激光器諧振腔的全反射鏡，為防止光在角錐棱鏡I的反射面上全反射時(shí)P光、s光產(chǎn)生附加位相差，在角錐棱鏡I的全反射面上應(yīng)鍍上消除附加位相差的位相膜。電光調(diào)Q晶體2采用BBO晶體，由于BBO晶體抗光損傷閾值聞，并且可以工作在聞?lì)l狀態(tài)，因此，利用BBO晶體做成的調(diào)Q開關(guān)(將在下面詳細(xì)描述)為實(shí)現(xiàn)激光器輸出重頻大范圍可調(diào)的大單脈沖能量、高峰值功率的調(diào)Q激光脈沖提供了保障。.波片3、偏振片4和電光調(diào)Q晶體2共同構(gòu)成了調(diào)Q開關(guān)，起到調(diào)Q的作用。水平方向向左傳播的光經(jīng)偏振片4后變成振動(dòng)方向平行于紙面的線偏振光，*波片3的光軸
方向和偏振片4的透光方向的夾 角為45° ,線偏振光經(jīng)過マ波片3后變?yōu)閳A偏振光，當(dāng)電光
調(diào)Q晶體2上不加電壓，即調(diào)Q信號(hào)處于低電平吋，電光調(diào)Q晶體2對(duì)于水平方向的光相當(dāng)于各向同性介質(zhì)，對(duì)光的偏振狀態(tài)不產(chǎn)生影響，因此，圓偏振光通過電光調(diào)Q晶體2后，偏振狀態(tài)不發(fā)生任何改變，仍然是圓偏振光，角錐棱鏡I對(duì)入射光產(chǎn)生反射，使入射光沿原路返回，由于角錐棱鏡I具有使在一定的入射角范圍內(nèi)，入射角錐棱鏡I的光都能夠按原路返回的特點(diǎn)，所以當(dāng)諧振腔出現(xiàn)失調(diào)時(shí)，角錐棱鏡I的通光面不再與入射光線垂直時(shí)，仍能保證角錐棱鏡I的反射光按原入射光的路徑原路返回，所以這種結(jié)構(gòu)的激光器抗震動(dòng)特性好；考慮到角錐棱鏡I的反射面鍍有防止位相突變的位相膜，因此，經(jīng)角錐棱鏡I的反射光仍是圓偏振光，只不過光矢量的旋轉(zhuǎn)方向與入射圓偏振光相反，如果入射圓偏振光為左旋圓偏振光，那么，經(jīng)角錐棱鏡I反射后，反射光為右旋圓偏振光，如果入射光為右旋圓偏振光，則經(jīng)角錐棱鏡I反射后，反射光為左旋圓偏振光。經(jīng)角錐棱鏡I反射的圓偏振光經(jīng)未加電壓
的電光調(diào)Q晶體2后，偏振狀態(tài)不產(chǎn)生任何改變，依舊是圓偏振光，再經(jīng)ヱ波片3后，圓偏振
4
光轉(zhuǎn)變?yōu)榫€偏振光，但線偏振光的偏振方向與紙面垂直，即在τ波片3和偏振片4之間,相
對(duì)于向左傳播的線偏振光，向右傳播的線偏振光的偏振面旋轉(zhuǎn)了 90° ,這是因?yàn)榻清F棱鏡I反射時(shí)，使得圓偏振光的光矢量旋轉(zhuǎn)方向發(fā)生了反轉(zhuǎn)。由于偏振片4的透光方向和向左傳播的線偏振光的偏振反向一致，因此，向右傳播的光不能通過偏振片4，而是被它反射出激光諧振腔外，因此激光器諧振腔的損耗很大，Q值很低，振蕩閾值很高，激光器不能起振，在泵浦脈沖的作用下，激光介質(zhì)5處于儲(chǔ)能狀態(tài)。當(dāng)調(diào)Q脈沖到來吋，電光調(diào)Q晶體2加上電壓，晶體在垂直于光軸的面上出現(xiàn)感應(yīng)雙折射，晶體2由單軸晶體變?yōu)殡p軸晶體，對(duì)于水平方向入射的光，晶體2不再是各向同性，折射率橢球的截面也不再是圓形，而是變成了橢
圓，表現(xiàn)為各向異性，加電壓后的晶體2對(duì)于水平入射的光，相當(dāng)于ー個(gè)モ波片，當(dāng)其快軸
與^1波片3的快軸重合時(shí)，二者共同作用的結(jié)果相當(dāng)于ー個(gè)*波片，由于這個(gè)#波片的光
軸和偏振片4的透光方向呈45°夾角，因此，經(jīng)偏振片4向左傳播的線偏振光經(jīng)過*波片3和晶體2后，仍為線偏振光，但偏振面旋轉(zhuǎn)了 90°，即垂直于紙面，經(jīng)角錐棱鏡I反射后，仍為線偏振光，偏振方向垂直于紙面，再經(jīng)過晶體2和*波片3后，仍為線偏振光，且偏振面向
回轉(zhuǎn)90° ,振動(dòng)方向和偏振片4的通光方向一致,因此，光能夠順利的通過偏振片4,激光器諧振腔的損耗突然降低，Q值突然升高，激光器的出光閾值也相應(yīng)的急速下降，激光振蕩在
激光器諧振腔內(nèi)迅速生成，并通過格蘭-泰勒棱鏡8和.波片10輸出。若晶體2加電壓，
感應(yīng)形成的I波片的快軸正好和I波片3的慢軸重合，則加電壓的晶體2和^1波片3對(duì)水平方向傳輸?shù)钠窆獾淖饔孟嗷サ窒?，相?dāng)于各向同性介質(zhì)，對(duì)光的偏振態(tài)不產(chǎn)生任何影
響，經(jīng)偏振片4向左傳播的線偏振光，其偏振方向在紙面內(nèi)，經(jīng)波片3和晶體2后，仍然為
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線偏振光，且偏振面仍然位于紙面內(nèi)，經(jīng)角錐棱鏡I反射后，向右傳播的反射光依然是偏振 方向平行于紙面的線偏振光，經(jīng)晶體2和I波片3后，偏振方面不受影響，和偏振片4的透
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光方向一致，光可以順利通過，激光器諧振腔的損耗突然降低，Q值升高，激光器出光閾值降
低，激光脈沖迅速形成并通過格蘭-泰勒棱鏡8和ヰ波片10輸出?？梢?，當(dāng)晶體2加電壓
4
后，無論感應(yīng)形成的I波片的快軸和ネ波片3的慢軸重合還是垂直，均能起到電光調(diào)Q的作用。激光介質(zhì)5應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要選擇,激光介質(zhì)的突光壽命越長,激光器輸出大單脈沖能量、高峰值功率的激光脈沖的重復(fù)頻率就越低，也就是說，激光介質(zhì)的熒光壽命決定了激光器輸出的大單脈沖能量、高峰值功率激光脈沖的最高重復(fù)頻率。比如Nd:YAG，其熒光壽命為230us，則對(duì)應(yīng)的激光脈沖的最大重頻為4347Hz，而對(duì)于Nd = YVO4，其熒光壽命為lOOus，則對(duì)應(yīng)的最高重復(fù)頻率為ΙΟΚΗζ。當(dāng)然，當(dāng)調(diào)Q脈沖的頻率大于這一重頻限制時(shí)，激光器也可以工作，但是高重頻激光脈沖的單脈沖能量會(huì)減小，相應(yīng)的峰值功率也會(huì)降低，這是由于高重頻激光脈沖沒有受到充分的泵浦作用所導(dǎo)致的，并且可以預(yù)見，超過激光介質(zhì)所允許的最大重復(fù)頻率后，激光脈沖的重復(fù)頻率越高，高重頻激光器輸出的單脈沖能量越低，峰值功率相應(yīng)的也越低。加在激光介質(zhì)5上的泵浦輻射6受泵浦信號(hào)的控制，泵浦信號(hào)的頻率和加在晶體2上的調(diào)Q信號(hào)的頻率一致，泵浦脈沖寬度由激光介質(zhì)的熒光壽命決定，比如對(duì)于Nd:YAG，其熒光壽命為230us，則要獲得大單脈沖能量、高峰值功率的激光脈沖輸出，泵浦脈沖的寬度也應(yīng)至少為230us，每個(gè)泵浦脈沖作用后，延遲一段時(shí)間，調(diào)Q脈沖到來，延遲時(shí)間的大小由泵浦源的輻射特性決定，總之是要在激光上下能級(jí)粒子數(shù)翻轉(zhuǎn)達(dá)到最大吋，調(diào)Q脈沖到來，激光振蕩在諧振腔內(nèi)迅速建立并耦合輸出。激光介質(zhì)5采用側(cè)面泵浦方式，泵浦源的輻射6從側(cè)面作用在激光介質(zhì)5上，泵浦源可選用合適的閃光燈或者半導(dǎo)體激光器LD，選用LD作為泵浦源時(shí)，激光二極管LD陣列沿著激光棒的長度方向排列，并且泵浦方向垂直于激光輻射的傳播方向，如果需要較高的功率，可以在激光棒的周圍使用更多的激光二極管陣列。 波片7、偏光棱鏡8和角錐棱鏡9共同組成了激光器的輸出單兀,等效于ー個(gè)輸出耦合鏡，通過調(diào)整4波片7的光軸和偏光棱鏡8的透光方向之間的夾角，可以改變等效輸
出耦合鏡的透過率，激光脈沖通過格蘭-泰勒棱鏡8輸出。采用*波片7、偏光棱鏡8和角
錐棱鏡9組成的等效輸出耦合鏡比單ー鍍膜的輸出耦合鏡抗震動(dòng)、抗失調(diào)性能強(qiáng)得多，這是因?yàn)榻清F棱鏡9使反射光沿原路返回的特性導(dǎo)致的。角錐棱鏡9的反射面鍍消除P光、s
光全反射產(chǎn)生的位相差的位相膜，*波片7和偏光棱鏡8的兩端面鍍?cè)鐾改?。偏光棱鏡除選
擇格蘭-泰勒棱鏡外，也可以選擇其他結(jié)構(gòu)的偏光分束棱鏡，如格蘭-傅科棱鏡、格蘭-湯姆遜棱鏡、洛匈棱鏡、李普奇棱鏡等。對(duì)應(yīng)大單脈沖能量、高峰值功率的激光器，使用中一般要求光要傳輸很遠(yuǎn)的距離， 比如在大氣中要傳輸幾十千米，如光激光輸出為線偏振光，則激光傳輸光路上的偏振相關(guān)損耗對(duì)激光脈沖的影響就非常嚴(yán)重，會(huì)造成接收端的激光脈沖信號(hào)能量起伏嚴(yán)重，甚至影
響接收器的接收判別，因此，在格蘭-泰勒偏光棱鏡8后加上I波片10，-皮片10的光軸和偏光棱鏡8的透光方向呈45° ,則通過了波片10后的激光輸出脈沖11為圓偏振光，即
偽退偏光，當(dāng)然如果激光器的應(yīng)用環(huán)境對(duì)退偏要求很高的話，可以將4波片10直接更換成退偏器，這樣激光器輸出的激光脈沖11就是非偏振光。圖2為本發(fā)明的實(shí)施例ニ，圖2中將圖I中的偏振片4更換成了偏光棱鏡12，由于偏光棱鏡比偏振片擁有更高的消光比(偏光棱鏡的消光比由于IO5 : 1，而偏振片一般為IO3 I)，所以更換后更有益于調(diào)Q開關(guān)的關(guān)斷，保證調(diào)Q開關(guān)的正常工作。其工作原理類似于圖I的激光器的工作原理。圖3為本發(fā)明的實(shí)施例三，圖中將圖I中的偏光棱鏡8更換成了偏振片13，由于偏振片的價(jià)格要低于偏光棱鏡的價(jià)格，故這種結(jié)構(gòu)與圖I的結(jié)構(gòu)相比較，要經(jīng)濟(jì)ー些。其工作原理類似于圖I的激光器的工作原理。圖4為本發(fā)明的實(shí)施例四，與圖I相比較，圖4去掉了用于偽退偏的#波片10，這
樣，激光器將輸出線偏振光。其工作原理類似于圖I的激光器的工作原理。圖5為本發(fā)明的實(shí)施例五，與圖I相比較，圖5中將反射面鍍位相膜的角錐棱鏡I和角錐棱鏡9分別更換成了平面反射鏡14和平面反射鏡15，由于平面反射鏡只有在入射光垂直入射吋，反射光才能沿原路返回，所以這種結(jié)構(gòu)的諧振腔調(diào)節(jié)精度要求高，抗震動(dòng)、抗失調(diào)特性差，但比圖I結(jié)構(gòu)的激光器經(jīng)濟(jì)，該結(jié)構(gòu)的激光器只能工作在震動(dòng)環(huán)境不是太惡劣的情況下。其工作原理類似于圖I的激光器的工作原理。
圖6為本發(fā)明的實(shí)施例六，與圖5比較，去掉了提供偽退偏作用的*波片10，激光
器以線偏振光輸出。其工作原理類似于圖I的激光器的工作原理。圖7為本發(fā)明的實(shí)施例七，與圖6相比較，圖7中用輸出耦合鏡16替代圖6中由
y波片7、偏光棱鏡8和平面反射鏡15組成的輸出單兀,米用輸出I禹合鏡后,激光器的結(jié)構(gòu)
更加緊湊，缺點(diǎn)是輸出耦合鏡的透射率不能調(diào)節(jié)。其工作原理類似于圖I的激光器的工作原理。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍?！?br> 權(quán)利要求
1.ー種重復(fù)頻率大范圍可變的電光調(diào)Q脈沖激光器，其特征在于，包括依次連接的全反射鏡、電光調(diào)Q単元、激光增益単元和輸出單元，以及泵浦脈沖信號(hào)和調(diào)Q脈沖信號(hào)的產(chǎn)生控制單元，所述泵浦脈沖信號(hào)和調(diào)Q脈沖信號(hào)的產(chǎn)生控制単元用于產(chǎn)生并控制泵浦脈沖和調(diào)Q脈沖，使泵浦脈沖和調(diào)Q脈沖分別作用于所述激光增益単元和所述電光調(diào)Q単元，所述輸出単元用于輸出激光脈沖，所述激光脈沖中包含重復(fù)頻率較低的低重頻激光脈沖和重復(fù)頻率較高的高重頻激光脈沖。
2.如權(quán)利要求I所述的激光器，其特征在于，所述電光調(diào)Q単元包括依次連接的能夠エ作在高頻狀態(tài)下的電光調(diào)Q晶體*波片和偏光器。
3.如權(quán)利要求I所述的激光器，其特征在于，所述輸出単元包括依次連接的*波片、偏光器和全反射鏡，或者 所述輸出單兀為輸出鏡。
4.如權(quán)利要求3所述的激光器，其特征在干，所述激光器還包括與所述輸出單元連接的4波片或退偏器。
5.如權(quán)利要求4所述的激光器，其特征在于，與所述輸出單元連接的.波片的光軸與所述偏光器的透光方向呈45°。
6.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的激光器，其特征在干，與所述電光調(diào)Q單元連接的全反射鏡為平面反射鏡或角錐棱鏡，且所述角錐棱鏡的反射面鍍有防相位突變膜。
7.如權(quán)利要求2所述的激光器，其特征在于，所述，波片和偏光器的兩端均鍍有增透膜。
8.如權(quán)利要求2所述的激光器，其特征在于，所述能夠工作在高頻狀態(tài)下的電光調(diào)Q晶體為BBO晶體或RTP晶體。
9.如權(quán)利要求3所述的激光器,其特征在于,所述偏光器為偏振片或偏光棱鏡。
全文摘要
本發(fā)明涉及激光器技術(shù)領(lǐng)域，其公開了一種重復(fù)頻率大范圍可變的電光調(diào)Q脈沖激光器，包括依次連接的全反射鏡、調(diào)Q單元、激光增益單元和輸出單元，所述調(diào)Q單元中的電光調(diào)Q晶體可工作在高頻狀態(tài)，通過控制作用在所述增益單元上的泵浦脈沖和作用在所述調(diào)Q單元上的調(diào)Q脈沖，實(shí)現(xiàn)多種重復(fù)頻率的激光調(diào)Q脈沖的輸出。本發(fā)明所設(shè)計(jì)的電光調(diào)Q脈沖激光器與現(xiàn)有的只可工作于低重頻狀態(tài)下的電光調(diào)Q激光器相比，既可工作在低重頻狀態(tài)，又可短時(shí)工作在高重頻狀態(tài)，重頻跨度范圍大，且可調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)H01S3/11GK102723660SQ20121013551
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月2日
發(fā)明者劉歡, 鞏馬理, 張海濤, 柳強(qiáng), 王濤, 閆平, 黃磊 申請(qǐng)人:清華大學(xué)