CN205752976U - 一种具有高关断能力的电光调q激光器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有高关断能力的电光调Q激光器，包括沿光路依次设置的0°全反镜、KD^*P电光晶体Ⅰ、1/4波片Ⅰ、偏振片Ⅰ、工作物质和输出镜，所述KD^*P电光晶体Ⅰ、1/4波片Ⅰ和偏振片Ⅰ组成电光调Q系统Ⅰ；在工作物质和输出镜之间还设有电光调Q系统Ⅱ，所述电光调Q系统Ⅱ包括沿光路依次设置的偏振片Ⅱ、1/4波片Ⅱ和KD^*P电光晶体Ⅱ。本实用新型通过在激光器工作物质的另一侧另外设置一个电光调Q系统，达到更好的调Q关断效果，从而使激光器得到更高的能量和峰值功率；其结构简单，安装调试方便，适于工程化推广应用。

Description

一种具有高关断能力的电光调Q激光器

技术领域

本实用新型涉及一种激光器，尤其涉及一种具有高关断能力的电光调Q激光器。

背景技术

随着高峰值功率的脉冲激光器技术的飞速发展和广泛应用，激光应用行业对脉冲激光器的峰值功率以及能量的要求也越来越高。

目前，高峰值功率、大能量的激光器基本上都是采用调Q的方式来实现的。在激光器中调Q的作用是控制激光工作物质的反转粒子数，当调Q系统处于关断状态下时，光无法通过调Q系统，无法形成振荡，使经过抽运后处于上能级的粒子无法通过受激辐射向下跃迁，从而形成了激光工作物质的反转粒子数的积累；当某一瞬间调Q系统转为开启状态，就会产生激光巨脉冲。

然而，在获得高峰值功率、大能量的电光调Q激光的同时，调Q关断的难度也随之加大。在激光调Q输出的过程中，当功率密度达到一定程度时，激光器就会出现无法关断的情况；即使处于关断状态，还是会有部分光能返回并通过关断装置，使腔内的损耗不够大，即没有形成腔倒空，激光就还是可以在腔内振荡，从而会消耗工作物质中的反转粒子数，最终无法达到激光工作物质中反转粒子数更有效的积累的效果，激光器也就无法得到更高的峰值功率。而对于高脉冲功率、高能量的激光器来说，关断能力的好坏决定了激光器的水平，目前激光器的高能量输出会受关断能力的限制，所以只要关断能力够好，就可以积累更多的反转粒子数，从而得到更高的能量及脉冲峰值功率。

发明内容

本实用新型提供了一种具有高关断能力的电光调Q激光器，通过在激光器工作物质的另一侧另外设置一个电光调Q系统，达到更好的调Q关断效果，从而使激光器得到更高的能量和峰值功率；其结构简单，安装调试方便，适于工程化推广应用。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种具有高关断能力的电光调Q激光器，包括沿光路依次设置的0°全反镜、KD^*P电光晶体Ⅰ、1/4波片Ⅰ、偏振片Ⅰ、工作物质和输出镜，所述KD^*P电光晶体Ⅰ、1/4波片Ⅰ和偏振片Ⅰ组成电光调Q系统Ⅰ；在工作物质和输出镜之间还设有电光调Q系统Ⅱ，所述电光调Q系统Ⅱ包括沿光路依次设置的偏振片Ⅱ、1/4波片Ⅱ和KD^*P电光晶体Ⅱ。

所述工作物质为激光晶体。

所述1/4波片Ⅰ和1/4波片Ⅱ均为1064nm的1/4波片，且1/4波片Ⅰ和1/4波片Ⅱ的平面均与激光光路垂直设置。

所述偏振片Ⅰ、偏振片Ⅱ的平面与激光器光轴的夹角为布儒斯特角。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过在激光器工作物质的另一侧另外设置一个电光调Q系统，达到更好的调Q关断效果，从而使激光器得到更高的能量和峰值功率；其结构简单，安装调试方便，成本低，效果好，适于工程化推广应用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型所述普通电光调Q激光器的结构示意图。

图中：1.0°全反镜 2.KD^*P电光晶体Ⅰ 3.1/4波片Ⅰ 4.偏振片Ⅰ 5.工作物质 6.输出镜 7.偏振片Ⅱ 8.1/4波Ⅱ 9.KD^*P电光晶体Ⅱ 10.电光调Q系统Ⅰ 11为电光调Q系统Ⅱ

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

见图1，是本实用新型的结构示意图，本实用新型所述一种具有高关断能力的电光调Q激光器，包括沿光路依次设置的0°全反镜1、KD^*P电光晶体Ⅰ2、1/4波片Ⅰ3、偏振片Ⅰ4、工作物质5和输出镜6，所述KD^*P电光晶体Ⅰ2、1/4波片Ⅰ3和偏振片Ⅰ4组成电光调Q系统Ⅰ10；在工作物质5和输出镜6之间还设有电光调Q系统Ⅱ11，所述电光调Q系统Ⅱ11包括沿光路依次设置的偏振片Ⅱ7、1/4波片Ⅱ8和KD^*P电光晶体Ⅱ9。

所述工作物质5为激光晶体。

所述1/4波片Ⅰ3和1/4波片Ⅱ8均为1064nm的1/4波片，且1/4波片Ⅰ3和1/4波片Ⅱ8的平面均与激光光路垂直设置。

所述偏振片Ⅰ4、偏振片Ⅱ7的平面与激光器光轴的夹角为布儒斯特角。

本实用新型所述一种具有高关断能力的电光调Q激光器的工作原理是：在普通电光调Q激光器(如图2所示)的谐振腔中再加入一个电光调Q系统即电光调Q系统Ⅱ11，电光调Q系统Ⅱ11与电光调Q系统Ⅰ10的作用原理相似，其中偏振片Ⅱ7的作用是起偏，将入射光转换为线偏振光；线偏振光通过1/4波片Ⅱ8后变为了圆偏振光，此时KD^*P电光晶体Ⅱ9没加电压，为普通晶体；当圆偏振光经过谐振腔反射后再次通过1/4波片Ⅱ8后，圆偏振光就变成了线偏振光，此时的线偏振光相比于第一次通过偏振片Ⅱ7后的线偏振光的偏振方向旋转了π/2角度，即两处光的偏振方向相互垂直；此时，偏振片Ⅱ7又起到了检偏作用，由于此时的线偏振光的偏振方向与偏振片Ⅱ7能通过的偏振方向相互垂直，故无法通过偏振片Ⅱ7，形成腔倒空，即无法在谐振器内形成振荡实现激光输出。

在普通电光调Q激光器中，只有电光调Q系统Ⅰ10，当谐振腔里面的能量密度达到一定程度后，由于退偏等现象的作用，激光还是有一部分光会通过起到检偏作用的偏振片Ⅰ4，就会出现无法关断的情况。本实用新型在激光器工作物质的另一侧再加入一个电光调Q系统Ⅱ11，就会得到更好的关断效果，从而就能得到更高的能量和峰值功率。

本实用新型中，两个电光调Q系统10、11分别置于激光工作物质5(如YAG晶体等的激光晶体)的两侧，偏振片Ⅱ7必须与偏振片Ⅰ的偏振方向相同，两个电光调Q系统10、11通过同步机保持一定延时，在电光调Q系统Ⅰ10处于关断状态的时候，电光调Q系统Ⅱ11也处于关断状态，即工作物质5的两侧同时关断。当电光调Q系统Ⅰ10变为开启状态，电光调Q系统Ⅱ11经一定延时后也变为开启状态(该延时一般为0，即同时打开)，从而得到激光脉冲输出。这样就更好地做到了工作物质5中反转粒子数的积累及快速跃迁，从而得到高峰值功率的激光巨脉冲。

采用本实用新型后，调Q系统关断能力有显著的提升，得到了更高的激光能量输出，而脉宽不变，由此得到了更高的脉冲峰值功率，证实了本实用新型的可行性。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种具有高关断能力的电光调Q激光器，包括沿光路依次设置的0°全反镜、KD^*P电光晶体Ⅰ、1/4波片Ⅰ、偏振片Ⅰ、工作物质和输出镜，所述KD^*P电光晶体Ⅰ、1/4波片Ⅰ和偏振片Ⅰ组成电光调Q系统Ⅰ；其特征在于，在工作物质和输出镜之间还设有电光调Q系统Ⅱ，所述电光调Q系统Ⅱ包括沿光路依次设置的偏振片Ⅱ、1/4波片Ⅱ和KD^*P电光晶体Ⅱ。

2.根据权利要求1所述的一种具有高关断能力的电光调Q激光器，其特征在于，所述工作物质为激光晶体。

3.根据权利要求1所述的一种具有高关断能力的电光调Q激光器，其特征在于，所述1/4波片Ⅰ和1/4波片Ⅱ均为1064nm的1/4波片，且1/4波片Ⅰ和1/4波片Ⅱ的平面均与激光光路垂直设置。

4.根据权利要求1所述的一种具有高关断能力的电光调Q激光器，其特征在于，所述偏振片Ⅰ、偏振片Ⅱ的平面与激光器光轴的夹角为布儒斯特角。