CN208608528U - 一种带有温度控制的电光调q激光器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种带有温控的电光调Q激光器，所述激光器包括控制模块1、电源模块2、激光模块3和温控模块4；所述激光模块3包括全反镜301、泵浦模块302、调Q模块303和输出镜304；所述控制模块1分别连接所述电源模块2、激光模块3和温控模块4；所述电源模块2分别连接所述控制模块1、泵浦模块302、调Q模块303和温控模块4。本实用新型电光调Q激光器可在全温区(‑40℃‑60℃)范围稳定工作，能量稳定能够适应多种环境。本实用新型避免了外界环境温度改变引起的激光模块3腔内晶体、起偏器、检偏器、全反镜和输出镜及其支撑件的形变，激光器能量输出将更加稳定。

Description

一种带有温度控制的电光调Q激光器

技术领域

本实用新型涉及一种激光器，具体涉及一种带有温度控制的电光调Q激光器。

背景技术

电光调Q激光器因其具有窄脉宽，高峰值功率而广泛应用于激光测距、激光加工等领域。电光调Q激光器一般由泵浦模块(包含泵浦源和工作物质)、调Q晶体、起偏器、检偏器、全反镜和输出镜等组成。其中调Q晶体、起偏器和检偏器是电光调Q激光器的关键器件，通过控制泵浦模块触发和电光开关动作，实现调Q目的。外界环境温度的变化会引起激光器腔内电光晶体、起偏器、检偏器、全反镜和输出镜及其支撑件形态改变，光通过这些光学元件后线偏振态发生偏离，这会造成了激光能量的起伏。

能量起伏作为电光调Q激光器的关键指标之一，能量稳定在实际应用中占有很大优势。一般激光器考虑到泵浦模块在工作过程中产生大量废热，只对泵浦源进行控温。未考虑到在实际应用中，随着外界环境的变化对激光器腔内电光晶体、起偏器、检偏器、全反镜和输出镜及其支撑件形态产生影响，这些不确定因素造成了能量起伏。

实用新型内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种带有温度控制的电光调Q激光器；具体为一种能在全温区(-40℃-60℃)范围稳定工作的电光调Q激光器，这种新型的电光调Q激光器能量稳定，能够适应多种环境。

本实用新型的目的是采用下述技术方案实现的：

一种带有温控的电光调Q激光器，其改进之处在于，所述激光器包括控制模块1、电源模块2、激光模块3和温控模块4；所述激光模块3包括全反镜301、泵浦模块302、调Q模块303和输出镜304；所述控制模块1分别连接所述电源模块2、激光模块3和温控模块4；所述电源模块2分别连接所述控制模块1、泵浦模块302、调Q模块303和温控模块4。

进一步地，所述泵浦模块302包括工作物质3021、泵浦源3022和温度传感器3023；工作物质3021在泵浦源3022的激励下产生无规则的偏振光；所述温度传感器3023放置泵浦模块302上，用来检测激光模块3腔内的温度。

进一步地，所述调Q模块303包括起偏器3031、调Q晶体3032和检偏器3033。

进一步地，所述调Q模块303包括起偏器3031、1/4波片3034和调Q晶体3032。

进一步地，温度传感器3023检测整个激光模块3腔内温度低于25℃时，控制模块1反馈至电源模块2，触发温控模块4以某个电流值进行工作，直至恢复至25℃。

进一步地，当激光模块3腔内温度高于25℃时，控制模块1反馈至电源模块2，启动温控模块4以某个电流值开始工作，直到降温至25℃。

进一步地，工作物质3021在泵浦源3022的激励下产生无规则的偏振光，通过起偏器3031后，变为线偏振光，在其后放置一个加半波电压U_λ/2的调Q晶体3032。

进一步地，当瞬间退除调Q晶体3032的电压，则偏振光的振动方向不旋转并通过检偏器3033；通过控制泵浦模块302触发和电光开关动作，达到调Q而产生巨脉冲的目的。

进一步地，工作物质3021在泵浦源3022的激励下产生无规则的偏振光，通过起偏器3031后，变为线偏振光，在其后放置一个1/4波片3034和加电压U_λ/4的调Q晶体3032；经全反镜304反射之后通过调Q晶体3032和1/4波片3034，反向光线再次通过起偏器3031。

进一步地，当瞬间退除调Q晶体3032的电压，则偏振光不能通过起偏器3031，通过控制泵浦模块302触发和电光开关动作，达到调Q而产生巨脉冲的目的。

为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

与最接近的现有技术相比，本实用新型提供的技术方案具有的优异效果是：

本实用新型电光调Q激光器可在全温区(-40℃-60℃)范围稳定工作，能量稳定能够适应多种环境。本实用新型避免了外界环境温度改变引起的腔内晶体、起偏器、检偏器、全反镜和输出镜及其支撑件的形变，激光器能量输出将更加稳定。

为了上述以及相关的目的，下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是本实用新型提供的一种带有温控的电光调Q激光器第一优选技术方案结构示意图；

图2是本实用新型提供的一种带有温控的电光调Q激光器第二优选技术方案结构示意图。

1-控制模块；2-电源模块；3-激光模块；301-全反镜；302-泵浦模块；3021-工作物质；3022-泵浦源；3023-温度传感器；303-调Q模块；3031-起偏器；3032-调Q晶体；3033-检偏器；3034-1/4波片；304-输出镜；4-温控模块。

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的详细说明。

以下描述和附图充分地示出本实用新型的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本实用新型的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本实用新型的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“实用新型”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的实用新型，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个实用新型或实用新型构思。

如图1所示，本实用新型提供的一种带有温度控制的电光调Q激光器，包括激光模块3(包含泵浦模块302(包含泵浦源3022、工作物质3021和温度传感器3023)、调Q模块303(包含起偏器3031、调Q晶体3032和检偏器3033等)、全反镜301和输出镜304)、控制模块1、电源模块2和温控模块4；电源模块2驱动激光模块3工作。

工作物质3021(如Nd:YAG)在泵浦源3022(如激光二极管泵浦)的激励下产生无规则的偏振光，通过起偏器3031(如格兰·泰勒棱镜)后，变为线偏振光，在其后放置一个加半波电压U_λ/2的调Q晶体3032(如磷酸二氯钾(KD*P)晶体)，此时线偏振光就不再能够通过随后放置的检偏器3033(如格兰·泰勒棱镜)了。如果瞬间退除调Q晶体3032(如磷酸二氯钾(KD*P)晶体)的电压，则偏振光的振动方向不再旋转而能通过检偏器3033(如格兰·泰勒棱镜)。通过控制泵浦模块302触发和电光开关动作，这样就可以达到调Q而产生巨脉冲的目的。

整个工作过程中，温度传感器3023放置泵浦模块302上，用来检测整个激光模块3腔内的温度，腔内温度低于25℃时，控制模块1反馈至电源模块2，触发温控模块4以某个电流值进行工作，直至恢复25℃为止。反之，当腔内温度高于25℃时，控制模块1反馈至电源模块2，启动温控模块4以某个电流值开始工作，直到降温至25℃附近。这样以来，避免了外界环境温度改变引起的腔内起偏器3031(如格兰·泰勒棱镜)、调Q晶体3032(如磷酸二氯钾(KD*P)晶体)、检偏器3033(如格兰·泰勒棱镜)、全反镜301和输出镜304及其支撑件的形变，激光器能量输出将更加稳定。

如图2所示，工作物质3021(如Nd:YAG)在泵浦源3022(如激光二极管泵浦)的激励下产生无规则的偏振光，通过起偏器3031(如薄膜偏振分光棱镜)后，变为线偏振光，在其后放置一个1/4波片3034和加电压U_λ/4的调Q晶体3032(如铌酸锂(LN)晶体)。经全反镜304反射之后通过调Q晶体3032(如铌酸锂(LN)晶体)和1/4波片3034，反向光线再次通过起偏器3031(如薄膜偏振分光棱镜)。如果瞬间退除调Q晶体3032(如铌酸锂(LN)晶体)的电压，则偏振光不能通过起偏器3031(如薄膜偏振分光棱镜)。通过控制泵浦模块302触发和电光开关动作，这样就可以达到调Q而产生巨脉冲的目的。

整个工作过程中，温度传感器3023放置泵浦模块302上，用来检测整个激光模块3腔内的温度，腔内温度低于25℃时，控制模块1反馈至电源模块2，触发温控模块4以某个电流值进行工作，直至恢复25℃为止。反之，当腔内温度高于25℃时，控制模块1反馈至电源模块2，启动温控模块4以某个电流值开始工作，直到降温至25℃附近。这样以来，避免了外界环境温度改变引起的腔内起偏器3031(如薄膜偏振分光棱镜)、调Q晶体3032(如铌酸锂(LN)晶体)、1/4波片3034、全反镜301和输出镜304及其支撑件的形变，激光器能量输出将更加稳定。

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本实用新型处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本实用新型单独的优选实施方案。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带有温控的电光调Q激光器，其特征在于，所述激光器包括控制模块(1)、电源模块(2)、激光模块(3)和温控模块(4)；所述激光模块(3)包括全反镜(301)、泵浦模块(302)、调Q模块(303)和输出镜(304)；所述控制模块(1)分别连接所述电源模块(2)、激光模块(3)和温控模块(4)；所述电源模块(2)分别连接所述控制模块(1)、泵浦模块(302)、调Q模块(303)和温控模块(4)。

2.如权利要求1所述的一种带有温控的电光调Q激光器，其特征在于，所述泵浦模块(302)包括工作物质(3021)、泵浦源(3022)和温度传感器(3023)；工作物质(3021)在泵浦源(3022)的激励下产生无规则的偏振光；所述温度传感器(3023)放置泵浦模块(302)上，用来检测激光模块(3)腔内的温度。

3.如权利要求1所述的一种带有温控的电光调Q激光器，其特征在于，所述调Q模块(303)包括起偏器(3031)、调Q晶体(3032)和检偏器(3033)。

4.如权利要求1所述的一种带有温控的电光调Q激光器，其特征在于，所述调Q模块(303)包括起偏器(3031)、1/4波片(3034)和调Q晶体(3032)。

5.如权利要求1所述的一种带有温控的电光调Q激光器，其特征在于，温度传感器(3023)检测整个激光模块(3)腔内温度低于25℃时，控制模块(1)反馈至电源模块(2)，触发温控模块(4)以某个电流值进行工作，直至恢复至25℃。

6.如权利要求1所述的一种带有温控的电光调Q激光器，其特征在于，当激光模块(3)腔内温度高于25℃时，控制模块(1)反馈至电源模块(2)，启动温控模块(4)以某个电流值开始工作，直到降温至25℃。

7.如权利要求3所述的一种带有温控的电光调Q激光器，其特征在于，工作物质(3021)在泵浦源(3022)的激励下产生无规则的偏振光，通过起偏器(3031)后，变为线偏振光，在其后放置一个加半波电压U_λ/2的调Q晶体(3032)。

8.如权利要求7所述的一种带有温控的电光调Q激光器，其特征在于，当瞬间退除调Q晶体(3032)的电压，则偏振光的振动方向不旋转并通过检偏器(3033)；通过控制泵浦模块(302)触发和电光开关动作，达到调Q而产生巨脉冲的目的。

9.如权利要求4所述的一种带有温控的电光调Q激光器，其特征在于，工作物质(3021)在泵浦源(3022)的激励下产生无规则的偏振光，通过起偏器(3031)后，变为线偏振光，在其后放置一个1/4波片(3034)和加电压U_λ/4的调Q晶体(3032)；经全反镜(301)反射之后通过调Q晶体(3032)和1/4波片(3034)，反向光线再次通过起偏器(3031)。

10.如权利要求9所述的一种带有温控的电光调Q激光器，其特征在于，当瞬间退除调Q晶体(3032)的电压，则偏振光不能通过起偏器(3031)，通过控制泵浦模块(302)触发和电光开关动作，达到调Q而产生巨脉冲的目的。