CN202444176U - Ld端面泵浦电光调q绿光激光器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种LD端面泵浦电光调Q绿光激光器，采用直腔结构，其特征在于：沿泵浦源输出激光前进方向依次设置有耦合聚焦系统、激活介质、布氏片、偏振片、电光Q开关、输出镜、倍频晶体，其中激活介质靠近耦合聚焦系统的一端镀有808nm增透膜和1064nm全反膜；输出镜为平凹镜，镀有1064nm部分透射膜。其具有体积小、功耗低、高重复频率、窄脉宽、高光束质量等优点，可广泛用于科研、工业加工、军事等领域。

Description

LD端面泵浦电光调Q绿光激光器

技术领域

本实用新型涉及一种LD端面泵浦的电光调Q脉冲绿光激光器，属于固体激光器领域。

背景技术

与声光调Q激光器和被动调Q激光器相比，电光调Q激光器输出的脉冲激光脉宽更窄、峰值功率更高，且输出脉冲时刻可控、稳定性更好。随着BBO、RTP、LGS等高频电光晶体的研制成功，电光调Q激光器可以获得与声光调Q激光器和被动调Q激光器一样的重复频率。电光调Q技术与半导体泵浦技术相结合的LD端面泵浦电光调Q绿光激光器是近几年激光领域人们关注的热点之一，它以其高重复频率、高峰值功率、高光束质量的激光束，以及低功耗、高稳定性、低维护成本、对加工环境适应性强等优势，在科研、工业、军事等领域具有广阔的应用前景。

以前的电光调Q激光器是采用偏振片加电光Q开关实现的，如右图所示。基频光通过偏振片后变为线偏振光。给电光Q开关加上λ/4电压，使其相当于一个1/4波片。当线偏振光通过晶体后便产生π/2相位差，或者说相当于偏振面旋转了45°，而往返经过晶体后，偏振面便会发生90°的旋转，偏振光此时便不能再通过偏振片。由于偏振片的消光比有限，随着基频光功率的增加，偏振片不能完全起偏，导致电光Q开关不能完全关断激光，剩余的激光消耗上能级粒子数，进一步导致基频光峰值功率下降，降低了倍频效率，同时激光器整机的稳定性、可靠性也受到极大影响。

发明内容

为了解决背景技术偏振片不能完全起偏，电光Q开关关不断激光，倍频效率低，激光器整机可靠性差等问题，本实用新型的目的在于提供一种LD端面泵浦的电光调Q脉冲绿光激光器，其在谐振腔内加入光学元件，提高偏振片的消光比，获得高重频、窄脉宽、高功率脉冲绿光，提高激光器的倍频效率和整机的可靠性。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种LD端面泵浦电光调Q绿光激光器，采用直腔结构，其特征在于：沿泵浦源输出激光前进方向依次设置有光学聚焦耦合系统、激活介质、布氏片、偏振片、电光Q开关、输出镜、倍频晶体，其中激活介质靠近耦合聚焦系统的一端镀有808nm增透膜和1064nm全反膜；输出镜为平凹镜，镀有1064nm部分透射膜。

所述的布氏片4位于激活介质3和偏振片5之间。

所述的光学聚焦耦合系统由准直镜和聚焦镜组成。

所述的倍频晶体位于光学聚焦耦合系统的后焦点位置。

本实用新型积极效果是在激活介质和偏振片之间加一个布氏片，提高偏振片的消光比，加强电光Q开关关断激光的能力，进而提高倍频效率；采用端面泵浦风冷结构，使激光器体积更小、功耗更低，使用更方便；采用腔外倍频且不用聚焦镜，腔外倍频方式比腔内倍频方式具有更好的稳定性，并且结构灵活，易于调整，增加了整机的稳定性和可靠性；该电光调Q绿光激光器输出高重频、窄脉宽、高功率TEM₀₀模激光束，在科研、工业加工、军事等领域具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型的LD端面泵浦电光调Q绿光激光器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实例对本实用新型做进一步的说明。如图1所示，一种LD端面泵浦电光调Q绿光激光器，采用直腔结构，其特征在于：沿泵浦源1输出激光前进方向依次设置有光学聚焦耦合系统2、激活介质3、布氏片4、偏振片5、电光Q开关6、输出镜7、倍频晶体8，其中激活介质3靠近光学聚焦耦合系统2的一端镀有808nm增透膜和1064nm全反膜；输出镜为平凹镜，镀有1064nm部分透射膜。

所述的布氏片4位于激活介质3和偏振片5之间。

所述的光学聚焦耦合系统由准直镜和聚焦镜组成。

所述的倍频晶体位于光学聚焦耦合系统2的后焦点位置。

激光二极管发出的泵浦源1发出808nm的泵浦光通过光学聚焦耦合系统2后整形聚焦在激活介质3内部，激光介质3吸收泵浦源1发出的泵浦光能量后产生受激荧光辐射，经按照布氏角放置的布氏片4和偏振片5后射入电光Q开关6，Q开关打开后，辐射的荧光在谐振腔内震荡放大，形成稳定的基频振荡光，基频振荡光由镀有1064nm部分透过膜的平凹输出镜射入至倍频晶体8产生532nm的倍频光。

下面为本实用新型的具体实例：

泵浦源1采用20W的连续输出的激光二极管，输出波长为808nm。耦合聚焦系统2由一块准直镜和一块聚焦镜组成。激活介质3为Nd：YAG晶体，参杂浓度为0.6at%，具体尺寸为4×4×7mm，放置于耦合聚焦系统2后焦点位置，在靠近耦合聚焦系统2的一侧镀808nm增透膜和1064nm高反膜。布氏片4位于激活介质3和偏振片5之间，距离激活介质3的距离为3-6mm，按照布氏角摆放，角度为56.4°。偏振片5也按照布氏角摆放，角度为56.4°。电光Q开关6晶体为BBO，其纵横比为10：1，具体尺寸为3×3×30mm，4/λ电压为3300V。输出镜为平凹镜，镀有透过率40%的1064nm部分透过膜。倍频晶体8为LBO,采用Ⅰ类相位匹配方式倍频，具体尺寸为2×2×10mm，两面均镀有1064nm和532nm的增透膜，放置于距输出镜7有5mm的位置。该LD端面泵浦电光调Q绿光激光器可获得重复频率高达2kHz最大平均功率1.2W，脉宽4.5ns的脉冲532nm绿光输出，输出功率不稳定性小于2%rms，M²因子小于1.5。

综上所述，本实用新型LD端面泵浦电光调Q绿光激光器具有重复频率高、脉宽窄、、功率高、体积小、功耗低、使用方便等优点，在科研、工业加工、军事等领域具有广阔的应用前景。

Claims (4)

1.一种LD端面泵浦电光调Q绿光激光器，采用直腔结构，其特征在于：沿泵浦源输出激光前进方向依次设置有光学聚焦耦合系统、激活介质、布氏片、偏振片、电光Q开关、输出镜、倍频晶体，其中激活介质靠近耦合聚焦系统的一端镀有808nm增透膜和1064nm全反膜；输出镜为平凹镜，镀有1064nm部分透射膜。

2.根据权利要求书1所述的LD端面泵浦电光调Q绿光激光器，其特征在于所述的布氏片位于激活介质和偏振片之间。

3.根据权利要求书1所述的LD端面泵浦电光调Q绿光激光器，所述的光学聚焦耦合系统由准直镜和聚焦镜组成。

4.根据权利要求书1所述的LD端面泵浦电光调Q绿光激光器，所述的倍频晶体位于光学聚焦耦合系统的后焦点位置。

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