CN207588210U - 一种电光调q固体激光器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电光调Q固体激光器，包括由输出镜、激光介质和全反镜所构成的激光谐振腔，所述激光介质和所述全反镜之间依次设置有偏振片和电光调Q晶体，电光调Q晶体连接电光调Q驱动器，电光调Q驱动器包括高压源、触发电路和开关，开关包括用于与电光调Q晶体的一端连接的第一端、用于分别与所述电光调Q晶体的另一端和地连接的第二端、以及用于控制所述第一端和所述第二端的通断的第三端。本电光调Q固体激光器可以实现退压或加压两种驱动，激光脉冲输出脉宽精确可控，可压窄激光输出脉宽。

Description

一种电光调Q固体激光器

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，特别涉及一种电光调Q固体激光器。

背景技术

电光调Q方法是一种利用晶体的电光效应来调节Q值的技术，使激光器输出高峰值功率、窄脉宽的激光。但是一般的电光调Q激光输出的脉宽在30ns左右。而在激光探测和激光显示中，激光脉冲脉宽越低显示精度越高。20ns以下的激光脉冲将提高激光探测和激光显示的精度，目前的电光调Q激光器还不能达到此精度。另外，目前的电光调Q驱动只能工作于一种工作模式，如果要采用不同方式工作则需要更换电光调Q驱动，增加成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于改善现有技术中所存在的上述不足，提供一种新型的电光调Q固体激光器。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型实施例提供了以下技术方案：

一种电光调Q固体激光器，包括泵浦光源、激光谐振腔和电光调Q驱动器，激光谐振腔由输出镜、激光介质和全反镜所构成，其中沿着所述激光谐振腔的光轴，所述激光介质和所述全反镜之间依次设置有偏振片和电光调Q晶体，电光调Q晶体连接电光调Q驱动器，电光调Q驱动器包括高压源、触发电路和开关，高压源用于产生4500V电压，所述触发电路用于产生脉冲宽度可调的脉冲信号，以控制所述开关的导通与关断；开关包括用于与电光调Q晶体的一端连接的第一端、用于分别与所述电光调Q晶体的另一端和地连接的第二端、以及用于控制所述第一端和所述第二端的通断的第三端，高压源的电压输出端与所述第一端连接，触发电路的触发信号输出端与所述第三端连接，所述第二端分别与所述高压源的电源地和所述触发电路的信号地连接。

在进一步优化的方案中，所述触发电路包括脉冲信号源、信号调整电路及放大电路，信号调整电路分别与所述脉冲信号源和放大电路连接，放大电路还连接所述第三端。

在进一步优化的方案中，所述激光介质为Nd:YAG键合晶体或Nd:YVO4键合晶体。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

电光调Q驱动器中的触发电路可以产生脉冲宽度可调的脉冲信号控制开关的导通与关断，即控制电光调Q晶体的开启与关闭，激光脉冲输出脉宽精确可控，可压窄激光输出脉宽，实现6-20ns。且高压脉冲驱动信号小于3ns的上升沿和/或下降沿有效保证了调Q开通关断时间，从而在导通和关断时达到最佳运行效果。

通过高压源、触发电路和开关，且开关包括第一端、第二端、第三端，分别实现与高压源、触发电路、电光调Q晶体的连接，能够控制该触发电路分别实现电光调Q驱动器的加压工作方式和退压工作方式，可靠性高，一个驱动器实现两种工作模式，减少成本开支。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电光调Q固体激光器的结构示意图。

图中标记说明

输出镜10；激光介质20；偏振片30；电光调Q晶体40；全反镜50；电光调Q驱动器60；高压源61；触发电路62；开关63；泵浦光源70。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1，本实施例中提供的一种电光调Q固体激光器，包括泵浦光源70、激光谐振腔和电光调Q驱动器60，激光谐振腔由输出镜10、激光介质20和全反镜50所构成，其中沿着所述激光谐振腔的光轴，所述激光介质20和所述全反镜50之间依次设置有偏振片30和电光调Q晶体40，电光调Q晶体40连接电光调Q驱动器60。

电光调Q驱动器60包括高压源61、触发电路62和开关63，高压源61用于产生例如4500V的电压，所述触发电路62用于产生脉冲宽度可调的脉冲信号，以控制所述开关63的导通与关断，继而实现控制电光调Q晶体40的导通与关断。

开关63包括用于与电光调Q晶体40的一端连接的第一端、用于分别与所述电光调Q晶体40的另一端和地连接的第二端、以及用于控制所述第一端和所述第二端的通断的第三端，高压源61的电压输出端与所述第一端连接，触发电路62的触发信号输出端与所述第三端连接，所述第二端分别与所述高压源61的电源地和所述触发电路62的信号地连接。

触发电路62包括脉冲信号源、信号调整电路及放大电路，信号调整电路分别与所述脉冲信号源和放大电路连接，放大电路还连接所述第三端。脉冲信号源产生一定频率的脉冲信号，直接输入到信号调整电路，信号调整电路对脉冲波形进行调整，并将调整后的脉冲信号送入放大电路进行电流放大后形成触发脉冲，触发脉冲控制开关63的导通和关断。信号调整电路通过调节脉冲波形的占空比，实现电光调Q驱动器60的加压工作方式和退压工作方式。一方面，预先设置激光谐振腔的初始状态为电光调Q晶体40无高电压时处于高损耗并积累反转粒子，例如在谐振腔内增加1/4波片，当信号调整电路调节脉冲信号的占空比较大时，触发脉冲的高电平持续时间长，开关63长时间持续导通，即电光调Q晶体40持续无电压，而激光谐振腔有足够时间积累反转粒子数达到饱和；当触发脉冲的低电平瞬间产生，开关63关断，电光调Q晶体40加上高电压，立刻输出激光，实现加压工作方式。另一方面，预先设置激光谐振腔的初始状态为电光调Q晶体40加上高电压时处于高损耗并积累反转粒子，当信号调整电路调节脉冲信号的占空比较小时，触发脉冲信号的低电平持续时间长，实现退压工作方式。激光谐振腔的不同初始状态的设置方式为现有技术，在此不再详述。

泵浦光源70为准连续泵浦光源70，通过光学耦合系统以准连续泵浦的方式将泵浦光以侧面泵浦的方式注入激光介质20，泵浦光源70输出的单脉冲脉宽可调。电光调Q驱动器60能够与泵浦光源70同步提供高压脉冲驱动信号，且该驱动信号同时能够对电光调Q晶体40高压电压幅值、高压脉冲宽度进行调节。当泵浦光将能量存储在激光介质20中，降低激光谐振腔内的Q值，也即增加腔内损耗从而阻止激光振荡的发生，当激光上能级反转粒子数大量累积到最佳值时，突然恢复到高Q值，这样储能就以非常短的光脉冲释放出来。其中释放时间也即激光脉冲宽度、单脉冲能量在无外界干扰因素影响下通常只与谐振腔长、腔内储能强度、打开关63断激光谐振腔的时间、腔内损耗等有关。本电光调Q固体激光器中电光调Q驱动器60中的触发电路62可输出脉冲宽度可调的脉冲信号，在巨脉冲形成过程中，采用快速关断电光调Q晶体40高压的方式提高腔内损耗，提前截止激光振荡，达到削波降低巨脉冲脉宽的目的。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种电光调Q固体激光器，其特征在于，包括泵浦光源、激光谐振腔和电光调Q驱动器，激光谐振腔由输出镜、激光介质和全反镜所构成，其中沿着所述激光谐振腔的光轴，所述激光介质和所述全反镜之间依次设置有偏振片和电光调Q晶体，电光调Q晶体连接电光调Q驱动器，电光调Q驱动器包括高压源、触发电路和开关，高压源用于产生4500V电压，所述触发电路用于产生脉冲宽度可调的脉冲信号，以控制所述开关的导通与关断；开关包括用于与电光调Q晶体的一端连接的第一端、用于分别与所述电光调Q晶体的另一端和地连接的第二端、以及用于控制所述第一端和所述第二端的通断的第三端，高压源的电压输出端与所述第一端连接，触发电路的触发信号输出端与所述第三端连接，所述第二端分别与所述高压源的电源地和所述触发电路的信号地连接。

2.根据权利要求1所述的电光调Q固体激光器，其特征在于，所述激光介质为Nd:YAG键合晶体或Nd:YVO4键合晶体。

3.根据权利要求2所述的电光调Q固体激光器，其特征在于，所述触发电路包括脉冲信号源、信号调整电路及放大电路，信号调整电路分别与所述脉冲信号源和放大电路连接，放大电路还连接所述第三端。