一種被動(dòng)調(diào)q激光器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種利用受激發(fā)射的器件，更具體地說，它涉及一種啟動(dòng)快速，頻率穩(wěn)定被動(dòng)調(diào)Q激光器。
【背景技術(shù)】
[0002]激光調(diào)Q技術(shù)是將激光能量壓縮到寬度極窄的脈沖中，從而使激光光源的峰值功率提高幾個(gè)數(shù)量級(jí)的一種技術(shù)。激光調(diào)Q技術(shù)的基礎(chǔ)是一種特殊的光學(xué)元件即快速腔內(nèi)光開關(guān)，一般稱為激光調(diào)Q開關(guān)或簡(jiǎn)稱為Q開關(guān)。激光調(diào)Q技術(shù)的目的是:壓縮脈沖寬度，提高峰值功率。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，激光調(diào)Q技術(shù)有主動(dòng)調(diào)Q和被動(dòng)調(diào)Q ;被動(dòng)調(diào)Q —般有可吸收染料調(diào)Q，Cr4:YAG可飽和吸收調(diào)Q等。
[0004]其中，Cr4:YAG晶體具有突變的吸收飽和特點(diǎn)，當(dāng)波長(zhǎng)處于其吸收峰附近入射光信號(hào)較弱時(shí)，Cr4:YAG晶體對(duì)入射光呈現(xiàn)出非常明顯的吸收趨勢(shì)(相當(dāng)于處于“關(guān)閉”狀態(tài))；當(dāng)入射光信號(hào)增強(qiáng)到一定程度時(shí)，Cr4:YAG晶體對(duì)入射光突然呈現(xiàn)出明顯的吸收飽和趨勢(shì)(相當(dāng)于近似透明的“接通”狀態(tài))。利用Cr4:YAG晶體的上述特點(diǎn)，可將其置于共振腔內(nèi)起到調(diào)Q開關(guān)的作用。光栗脈沖開始后的一段時(shí)間，工作物質(zhì)的初始受激發(fā)射信號(hào)較弱，該調(diào)Q開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)工作物質(zhì)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)程度達(dá)到最大，受激發(fā)射光強(qiáng)增大到足以使調(diào)Q開關(guān)處于吸收飽和狀態(tài)(或稱為“漂白”狀態(tài))，從而在腔內(nèi)接通振蕩回路并形成調(diào)Q激光輸出。當(dāng)激光脈沖輸出后，共振腔內(nèi)的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)急劇下降，光強(qiáng)減弱，從而使Cr4:YAG晶體恢復(fù)了原來的吸收特性，達(dá)到關(guān)閉共振腔的作用。
[0005]然而，被動(dòng)調(diào)Q激光器由于可飽和吸收晶體及栗浦激光器受溫度、震動(dòng)、散熱條件等影響，即使在栗浦能量恒定不變的情況下，輸出的激光脈沖重復(fù)頻率頻率依然會(huì)有不穩(wěn)定的情況。因此，如何穩(wěn)定被動(dòng)調(diào)Q激光器的輸出頻率是本領(lǐng)域技術(shù)人員的一個(gè)重要的研究方向。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種被動(dòng)調(diào)Q激光器頻率穩(wěn)定裝置，包括栗浦激光器、波長(zhǎng)鎖定光柵、激光介質(zhì)、可飽和吸收體和光學(xué)諧振腔，
[0007]置于栗浦激光器和激光介質(zhì)之間的光柵，鎖定栗浦激光器輸出激光束的波長(zhǎng)；
[0008]光電測(cè)控器，檢測(cè)所述光學(xué)諧振腔輸出的激光脈沖，并根據(jù)所述激光脈沖中止所述栗浦激光器輸出栗浦激光束。
[0009]優(yōu)選地，所述光電測(cè)控器根據(jù)所述激光脈沖的上升沿中止所述被動(dòng)調(diào)Q激光器。
[0010]優(yōu)選地，所述光電測(cè)控器，包括光電探測(cè)器和開關(guān)器；
[0011]其中，所述光電探測(cè)器檢測(cè)激光脈沖，以輸出中止信號(hào)；
[0012]以及，所述開關(guān)器的輸入端耦接至所述光電探測(cè)器，其輸出端耦接至所述栗浦激光器，并根據(jù)所述中止信號(hào)中止所述栗浦激光器。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的栗浦激光器在預(yù)先設(shè)置的周期內(nèi)輸出栗浦激光束；在栗浦激光器輸出栗浦激光束的一個(gè)周期中，光電測(cè)控器在檢測(cè)到激光脈沖后，關(guān)閉栗浦激光器，則處于激發(fā)態(tài)的可飽和吸收體不再有經(jīng)過激光介質(zhì)放大增益的栗浦激光束通過，不再產(chǎn)生殘余損耗，而栗浦激光器將其下一個(gè)周期時(shí)再度開啟并輸出栗浦激光束；同時(shí)，光柵保證栗浦激光器輸出栗浦激光束的波長(zhǎng)不受溫度變化的影響。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型一種被動(dòng)調(diào)Q激光裝置實(shí)施例的工作原理圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型被一種動(dòng)調(diào)Q激光裝置實(shí)施例的波形圖。
[0016]附圖標(biāo)注:1、栗浦激光器；2、反射腔鏡；3、激光介質(zhì)；4、可飽和吸收體；5、輸出腔鏡；6、光電測(cè)控器；7、光柵。
【具體實(shí)施方式】
[0017]參照?qǐng)D1至圖2對(duì)本實(shí)用新型被動(dòng)調(diào)Q技術(shù)實(shí)施例做進(jìn)一步說明。
[0018]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0019]如圖1所示，傳統(tǒng)的被動(dòng)調(diào)Q激光器由栗浦激光器1、反射腔鏡2、激光介質(zhì)3、可飽和吸收體4和輸出腔鏡5組成。本實(shí)施例的光電探測(cè)器6的探頭主要是探測(cè)該被動(dòng)調(diào)Q激光器末端輸出的激光脈沖。
[0020]如圖2所示，本實(shí)施例中給出栗浦激光器I的激勵(lì)周期Pump。激勵(lì)周期Pump選用時(shí)鐘方波來作為栗浦激光器I輸出栗浦激光束的表示，即在時(shí)鐘方波的高電平時(shí)，其栗浦激光器I輸出栗浦激光束；在時(shí)鐘方波的低電平時(shí)，則不作輸出。
[0021]同時(shí)，本實(shí)施例中給出被動(dòng)調(diào)Q激光器輸出的激光波形Laser。該激光波形Laser的高電平表示可飽和吸收體4在“漂白”后輸出激光脈沖，而其低電平則表示可飽和吸收體4尚未被“漂白”，即無(wú)激光脈沖輸出。
[0022]進(jìn)一步地，本實(shí)施例中對(duì)栗浦激光器的外控信號(hào)Time，進(jìn)行限定，在外控信號(hào)Time在其上升沿到達(dá)時(shí)，啟動(dòng)所述栗浦激光器I。
[0023]本實(shí)施例的工作原理如下:
[0024]在外控信號(hào)Time的上升沿到達(dá)時(shí)，啟動(dòng)栗浦激光器I ;栗浦激光器I啟動(dòng)一端時(shí)間后輸出栗浦激光束，在激勵(lì)周期Pump表示為低電平跳變至高電平的上升沿；可飽和吸收體4在栗浦激光器I輸出栗浦激光束一段時(shí)間被“漂白”，在可飽和吸收體4在被“漂白”后輸出激光脈沖，具體表示為脈沖激光Laser的高電平，而在光電測(cè)控器6檢測(cè)到激光脈沖后，會(huì)立即中止栗浦激光器I的工作。
[0025]在光電測(cè)控器6立即中止栗浦激光器I的輸出，栗浦激光器I不再輸出栗浦激光束，則被動(dòng)調(diào)Q激光器不再輸出脈沖激光。
[0026]本實(shí)施例的特點(diǎn)是在外控周期Time —個(gè)周期的起始處，啟動(dòng)栗浦激光器I ;栗浦激光器I在啟動(dòng)一段時(shí)間后會(huì)輸出激光脈沖；當(dāng)光電測(cè)控器6檢測(cè)到激光脈沖的輸出后立即中止栗浦激光器I的輸出，亦會(huì)立即中止激光脈沖的輸出。那么，本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了對(duì)激光脈沖輸出頻率的有效控制，達(dá)到控制其輸出穩(wěn)定的目的。
[0027]具體地，本實(shí)施例的光電測(cè)控器，包括光電探測(cè)器和開關(guān)器；
[0028]其中，光電探測(cè)器檢測(cè)激光脈沖，以輸出中止信號(hào)；
[0029]以及，開關(guān)器的輸入端耦接至光電探測(cè)器，其輸出端耦接至被動(dòng)調(diào)Q激光器，并根據(jù)中止信號(hào)中止被動(dòng)調(diào)Q激光器。
[0030]值得一提的是，本實(shí)施例的開關(guān)器可以是多種設(shè)備，本實(shí)施優(yōu)選地主要采用單片機(jī)；通過單片機(jī)的內(nèi)部時(shí)鐘電路來輸出圖2中的時(shí)鐘方波來控制半導(dǎo)體栗浦激光器I的開啟以及關(guān)斷；
[0031 ] 單片機(jī)的輸入引腳接收由光電探測(cè)器輸出的中止信號(hào)，在前述的輸入引腳接收中止信號(hào)是高電平時(shí)，制動(dòng)半導(dǎo)體栗浦激光器1，而在單片機(jī)的內(nèi)部時(shí)鐘電路輸出的時(shí)鐘方波在達(dá)到下一個(gè)周期時(shí)激勵(lì)式的開啟半導(dǎo)體栗浦激光器I。本實(shí)施例的要點(diǎn)并不在于光電探測(cè)器以及開關(guān)器本身，故此處不做限定。
[0032]本實(shí)施例在栗浦激光器I和反射腔鏡2之間置有用于鎖定波長(zhǎng)的光柵元件。那么，為了保證栗浦激光器I輸出波長(zhǎng)的穩(wěn)定，主要采用縱模選擇的方法，利用光柵7提供部分光反饋，使光學(xué)諧振腔6內(nèi)實(shí)現(xiàn)縱模選擇，從而達(dá)到穩(wěn)定波長(zhǎng)的目的。
[0033]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。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，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種脈沖重復(fù)頻率穩(wěn)定可調(diào)的被動(dòng)調(diào)Q激光器，包括栗浦激光器、波長(zhǎng)鎖定光柵、激光介質(zhì)、可飽和吸收體和光學(xué)諧振腔，其特征在于，其包括: 置于栗浦激光器和激光介質(zhì)之間的波長(zhǎng)鎖定光柵，鎖定栗浦激光器輸出激光束的波長(zhǎng)； 光電測(cè)控器，檢測(cè)所述光學(xué)諧振腔輸出的激光脈沖，并根據(jù)所述激光脈沖中止所述栗浦激光器輸出栗浦激光束。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種被動(dòng)調(diào)Q激光器，其特征在于，所述光電測(cè)控器根據(jù)所述激光脈沖的上升沿中止所述栗浦激光器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種被動(dòng)調(diào)Q激光器，其特征在于，所述光電測(cè)控器，包括光電探測(cè)器和開關(guān)器； 其中，所述光電探測(cè)器檢測(cè)激光脈沖，以輸出中止信號(hào)； 以及，所述開關(guān)器的輸入端耦接至所述光電探測(cè)器，其輸出端耦接至所述栗浦激光器，并根據(jù)所述中止信號(hào)中止所述栗浦激光器。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種脈沖重復(fù)頻率穩(wěn)定可調(diào)的被動(dòng)調(diào)Q激光器，包括泵浦激光器、波長(zhǎng)鎖定光柵、激光介質(zhì)、可飽和吸收體和光學(xué)諧振腔，其包括：置于泵浦激光器和激光介質(zhì)之間的波長(zhǎng)鎖定光柵，鎖定泵浦激光器輸出激光束的波長(zhǎng)；光電測(cè)控器，檢測(cè)所述光學(xué)諧振腔輸出的激光脈沖，并根據(jù)所述激光脈沖中止所述泵浦激光器輸出泵浦激光束。本實(shí)用新型的目的在于提供一種啟動(dòng)快速、工作均穩(wěn)定的一種被動(dòng)調(diào)Q激光器。
【IPC分類】H01S3/091, H01S3/11
【公開號(hào)】CN204858260
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520477870
【發(fā)明人】李永明, 劉練, 王晨, 馬東偉
【申請(qǐng)人】北京思通博遠(yuǎn)激光科技有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年7月4日