CN202712679U

CN202712679U - 一种调q激光器

Info

Publication number: CN202712679U
Application number: CN 201220412471
Authority: CN
Inventors: 吴砺; 凌吉武; 贺坤; 韩晓明; 任策
Original assignee: Photop Technologies Inc
Current assignee: Photop Technologies Inc
Priority date: 2012-08-20
Filing date: 2012-08-20
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2022-08-20

Abstract

本实用新型涉及激光技术领域，公开了一种调Q激光器，包括泵浦源、泵浦耦合系统、激光增益介质、可饱和吸收体、激励源和激励耦合系统；所述泵浦源发出的泵浦光通过泵浦耦合系统耦合进入激光增益介质，被激光增益介质吸收；所述激励源发出的激励光通过激励耦合系统耦合进入可饱和吸收体，被可饱和吸收体吸收；所述泵浦光波长与激励光波长不一样，激光增益介质对泵浦光的吸收系数大于对激励光的吸收系数，可饱和吸收体对激励光的吸收系数大于对泵浦光的吸收系数。该结构增加LD激励源，从侧面或端面激励被动调Q晶体，通过激励源主动改变被动调Q晶体的透明时间来主动调节调Q时间和频率，有效提高了被动调Q激光器的重复频率。

Description

一种调Q激光器

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，尤其涉及一种调Q激光器。

背景技术

LD泵浦的被动调Q激光器是获得高重复频率、大峰值功率、窄脉冲激光输出的重要技术。在中小功率固体激光器件中，被动调Q技术以其价格低廉，运转可靠和结构简单等优点而获得了广泛应用。

被动调Q激光器由其被动调Q材料自身的性质决定其激光器输出频率有一个上限，以Cr:YAG晶体为例，受其上能级寿命限制，其理论最大重频约为100KHz。而通常被动调Q激光器的重频远达不到其理论上限，仍以Cr:YAG为例，其与Nd:YAG搭配组成的被动调Q激光器其单脉冲输出时的重频一般为10～20KHz，而无论是通过调整激光输出腔镜的透过率还是激光腔长，对其的影响都是十分有限的。在理论上泵浦功率越大，重复频率越高，实际上，随着泵浦功率的提高，激光器输出的重频趋于饱和，之后甚至会随泵浦功率继续增大而下降。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提出一种结构简单的调Q激光器，有效提高了被动调Q激光器输出激光的重复频率。

为达到上述目的，本实用新型提出的技术方案为：一种调Q激光器，包括泵浦源、泵浦耦合系统、激光增益介质和可饱和吸收体，还包括一激励源和激励耦合系统；所述泵浦源发出的泵浦光通过泵浦耦合系统耦合进入激光增益介质，被激光增益介质吸收；所述激励源发出的激励光通过激励耦合系统耦合进入可饱和吸收体，被可饱和吸收体吸收；所述泵浦光波长与激励光波长不一样，激光增益介质对泵浦光的吸收系数大于对激励光的吸收系数，可饱和吸收体对激励光的吸收系数大于对泵浦光的吸收系数。

进一步的，该激光器还包括一分光系统，置于泵浦耦合系统与激光增益介质之间；所述分光系统对泵浦光增透，对激励光高反；泵浦光经过泵浦耦合系统耦合透过分光系统之后进入激光增益介质；所述激励光由侧面经过激励耦合系统耦合之后经分光系统反射并通过激光增益介质之后进入可饱和吸收体。

进一步的，该激光器还包括一分光系统，置于激光增益介质与可饱和吸收体之间；所述分光系统对振荡激光增透，对激励光高反；所述激励光由侧面经过激励耦合系统耦合之后经分光系统反射进入可饱和吸收体。

进一步的，该激光器还包括一分光系统，置于可饱和吸收体后面；所述分光系统对激励光增透，对输出激光高反，所述激励光经激励耦合系统耦合之后透过分光系统进入可饱和吸收体；所述输出激光经分光系统反射之后由侧面输出；或者所述分光系统对激励光高反，对输出激光增透，所述激励光由侧面经激励耦合系统耦合之后经分光系统反射进入可饱和吸收体，所述输出激光透过分光系统之后输出。

进一步的，所述分光系统为二向色镜或消偏振分光棱镜（NPBS）。

进一步的，所述泵浦源为第一LD，所述激励源为第二LD；所述泵浦耦合系统为第一耦合透镜，所述激励耦合系统为第二耦合透镜。

本实用新型的有益效果为：增加一LD激励源，从侧面或端面激励被动调Q晶体（可饱和吸收体），通过激励源主动改变被动调Q晶体的透明时间来主动调节调Q时间和频率，以有效提高被动调Q激光器的重复频率。

附图说明

图1为本实用新型实施例一；

图2为本实用新型实施例二；

图3为本实用新型实施例三；

图4为本实用新型实施例四；

图5为本实用新型实施例五。

附图标记：1、第一LD；2、第一耦合透镜；3、第二LD；4、第二耦合透镜；5、激光增益介质；6、可饱和吸收体；7、消偏振分光棱镜；8、二向色镜。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。

在被动调Q激光器中，可饱和吸收体的基态吸收使它在激光泵浦开始时阻止激光振荡的发生，随着增益在泵浦脉冲期间的增大最终将超过往返损耗，导致饱和吸收体被“漂白”，从而产生调Q激光脉冲。但是可饱和吸收体“漂白”的过程由其材料自身的性质决定，不能进行主动控制。本实用新型在现有调Q激光器上增加了一半导体激光器，从端面或侧面激励可饱和吸收体，以缩短其“漂白”过程所需的时间，从而提高被动调Q激光器的重复频率。

具体的，如图1所示为本实用新型的调Q激光器实施例一，包括泵浦源、泵浦耦合系统、激光增益介质5和可饱和吸收体6，还增加了一激励源和激励耦合系统。泵浦源发出的泵浦光通过泵浦耦合系统耦合进入激光增益介质5，被激光增益介质5吸收；激励源发出的激励光通过激励耦合系统耦合进入可饱和吸收体6，被可饱和吸收体6吸收；泵浦光波长与激励光波长不一样，激光增益介质5对泵浦光的吸收系数远大于对激励光的吸收系数，可饱和吸收体6对激励光的吸收系数远大于对泵浦光的吸收系数。其中，泵浦源和激励源均为半导体激光器（LD），分别为波长为λ1的第一LD 1和波长为λ2的第二LD 3，泵浦光激发激光增益介质产生的激光波长为λ。泵浦耦合系统和激励耦合系统均采用耦合透镜，分别为第一耦合透镜2和第二耦合透镜4。可饱和吸收体6对波长为λ2的激励光具有较大的吸收系数，可饱和吸收体6吸收激励光对其基态进行预激发，缩短了其“漂白”所需的时间，提高了被动调Q激光器的重复频率。

如图2所示为本实用新型调Q激光器的实施例二，与实施例一相比，增加了一消偏振分光棱镜7（NPBS）作为分光系统，置于第一耦合透镜2与激光增益介质5之间。消偏振分光棱镜7对泵浦光λ1增透，对激励光λ2高反；泵浦光经过第一耦合透镜2耦合并透过消偏振分光棱镜7之后进入激光增益介质5进行泵浦；而激励光由消偏振分光棱镜7侧面经过第二耦合透镜4耦合之后经消偏振分光棱镜7反射后进入激光增益介质5，并通过激光增益介质5之后进入可饱和吸收体6，可饱和吸收体6吸收激励光λ2，对其基态进行预激发，缩短了其“漂白”所需的时间，提高了被动调Q激光器的重复频率。

如图3所示为本实用新型的实施例三，与实施例二相比，是将消偏振分光棱镜7置于激光增益介质5与可饱和吸收体6之间，并且该消偏振分光棱镜7对振荡激光λ增透，对激励光λ2高反。激励光由消偏振分光棱镜7侧面经过第二耦合透镜4耦合之后经消偏振分光棱镜7反射进入可饱和吸收体6，可饱和吸收体6吸收激励光λ2，对其基态进行预激发，缩短了其“漂白”所需的时间，提高了被动调Q激光器的重复频率。

如图4所示为本实用新型的实施例四，与实施例一相比，增加了二向色镜8作为分光系统，置于可饱和吸收体6后面，该二向色镜8对激励光λ2高反，对输出激光λ增透。激励光由二向色镜8侧面经第二耦合透镜4耦合之后经二向色镜8反射进入可饱和吸收体6，而输出激光则直接透过二向色镜8输出。可饱和吸收体6吸收激励光λ2，对其基态进行预激发，缩短了其“漂白”所需的时间，提高了被动调Q激光器的重复频率。

如图5所示为本实用新型的实施例五，与实施例四相比，同样是将二向色镜8置于可饱和吸收体6后面，只是该二向色镜8对激励光λ2增透，而对输出激光λ高反。第二LD 3和第二耦合透镜4置于二向色镜8后面，激励光经第二耦合透镜4耦合之后透过二向色镜8进入可饱和吸收体6，而输出激光λ则经过二向色镜8反射之后由侧面输出。可饱和吸收体6吸收激励光λ2，对其基态进行预激发，缩短了其“漂白”所需的时间，提高了被动调Q激光器的重复频率。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出的各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种调Q激光器，包括泵浦源、泵浦耦合系统、激光增益介质和可饱和吸收体，其特征在于：还包括一激励源和激励耦合系统；所述泵浦源发出的泵浦光通过泵浦耦合系统耦合进入激光增益介质，被激光增益介质吸收；所述激励源发出的激励光通过激励耦合系统耦合进入可饱和吸收体，被可饱和吸收体吸收；所述泵浦光波长与激励光波长不一样，激光增益介质对泵浦光的吸收系数大于对激励光的吸收系数，可饱和吸收体对激励光的吸收系数大于对泵浦光的吸收系数。

2.如权利要求1所述一种调Q激光器，其特征在于：还包括一分光系统，置于泵浦耦合系统与激光增益介质之间；所述分光系统对泵浦光增透，对激励光高反；泵浦光经过泵浦耦合系统耦合透过分光系统之后进入激光增益介质；所述激励光由侧面经过激励耦合系统耦合之后经分光系统反射并通过激光增益介质之后进入可饱和吸收体。

3.如权利要求1所述一种调Q激光器，其特征在于：还包括一分光系统，置于激光增益介质与可饱和吸收体之间；所述分光系统对振荡激光增透，对激励光高反；所述激励光由侧面经过激励耦合系统耦合之后经分光系统反射进入可饱和吸收体。

4.如权利要求1所述一种调Q激光器，其特征在于：还包括一分光系统，置于可饱和吸收体后面；所述分光系统对激励光增透，对输出激光高反，所述激励光经激励耦合系统耦合之后透过分光系统进入可饱和吸收体；所述输出激光经分光系统反射之后由侧面输出；或者所述分光系统对激励光高反，对输出激光增透，所述激励光由侧面经激励耦合系统耦合之后经分光系统反射进入可饱和吸收体，所述输出激光透过分光系统之后输出。

5.如权利要求2-4任一项所述一种调Q激光器，其特征在于：所述分光系统为二向色镜或消偏振分光棱镜。

6.如权利要求1-4任一项所述一种调Q激光器，其特征在于：所述泵浦源为第一LD，所述激励源为第二LD；所述泵浦耦合系统为第一耦合透镜，所述激励耦合系统为第二耦合透镜。