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专利号: 201610243537X
申请人: 长春理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于光偏振扭转提高弱泵浦激光效率的激光器,其特征在于,包括:全反镜一(1)、1/

4波片(2)、激光增益介质(3)、偏振片(4)、全反镜二(5)、输出镜(6)和泵浦源(7),全反镜一(1)、1/4波片(2)、激光增益介质(3)、偏振片(4)和输出镜(6)依次排列,通过偏振片(4)的作用形成一条支路,全反镜二(5)位于此支路中,所述全反镜一(1)、1/4波片(2)、激光增益介质(3)、偏振片(4)和输出镜(6)组成激光器谐振腔;

所述泵浦源(7)发出的泵浦光照射至激光增益介质(3),当激光增益介质(3)的增益达到激光器谐振腔泵浦阈值时,谐振腔内激光开始振荡,由于谐振腔内偏振片(4)的作用,通过偏振片(4)靠近输出镜(6)端的偏振方向为水平P偏振,水平P偏振光依次经偏振片(4)高透、激光增益介质(3)放大、1/4波片(2)作用后变成圆偏振光,依次经全反镜一(1)反射、1/4波片(2)作用后变成垂直S偏振光,依次经激光增益介质(3)放大、偏振片(4)高反射作用后入射至激光器谐振腔外的全反镜二(5),经全反镜二(5)反射回激光器谐振腔内,垂直S偏振光经偏振片(4)高反射作用后入射至激光增益介质(3)、1/4波片(2)、全反镜一(1)组成的支路中;

垂直S偏振光依次经激光增益介质(3)放大、1/4波片(2)作用后变成圆偏振光,依次经全反镜一(1)反射、1/4波片(2)作用后变成水平P偏振光,依次经激光增益介质(3)放大、偏振片(4)高透过作用后入射至输出镜(6),经输出镜(6)反射再次进入偏振片(4),按照上述过程完成一次完整振荡,最终通过输出镜(6)输出激光;

在一次完整的振荡时间内,振荡光在偏振片(4)与输出镜(6)之间往返两次,在偏振片(4)、激光增益介质(3)、1/4波片(2)和全反镜一(1)之间往返四次,此时4gl>L-lnR,式中:g为激光增益介质(3)的增益,l为激光增益介质(3)的长度,L为激光器固有损耗,R为输出镜(6)的反射率,激光实现振荡输出;当激光器谐振腔损耗不变时,此时激光增益只需要原来激光增益的一半,激光器谐振腔泵浦阈值降低为原来的一半,达到改善低功率泵浦激光转化效率的目的。

2.根据权利要求1所述的基于光偏振扭转提高弱泵浦激光效率的激光器,其特征在于,所述全反镜一(1)和全反镜二(5)表面均镀有1064nm激光输出波长完全反射膜或946nm激光输出波长完全反射膜。

3.根据权利要求1所述的基于光偏振扭转提高弱泵浦激光效率的激光器,其特征在于,将1/4波片(2)替换为45度法拉第旋转器,所述1/4波片(2)和45度法拉第旋转器均用于激光往返通过时将线偏光偏振方向90度旋转。

4.根据权利要求1所述的基于光偏振扭转提高弱泵浦激光效率的激光器,其特征在于,所述激光增益介质(3)采用Nd:YAG晶体。

5.根据权利要求1所述的基于光偏振扭转提高弱泵浦激光效率的激光器,其特征在于,所述偏振片(4)的作用是对水平P偏振光高透、对垂直S偏振光高反,采用格兰棱镜、布儒斯特片和PBS偏振分光棱镜。

6.根据权利要求1所述的基于光偏振扭转提高弱泵浦激光效率的激光器,其特征在于,所述输出镜(6)表面镀有1064nm部分反射膜。

7.根据权利要求1所述的基于光偏振扭转提高弱泵浦激光效率的激光器,其特征在于,所述泵浦源(7)采用闪光灯或半导体侧面泵浦。