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专利号: 2019103869702
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:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种双波长交替调Q窄脉冲激光器,其特征在于,所述激光器包括:第一泵浦源(1)、第一光纤(2)、第一耦合透镜组(3)、第一激光全反射镜(4)、第一激光增益介质(5)、第一起偏器(6)、第一棱镜(7)、第一45°反射镜(8)、电光调Q晶体(9)、第二45°反射镜(10)、四分之一波片(11)、第二棱镜(12)、激光腔前腔镜(13)、第二起偏器(14)、第二激光增益介质(15)、第二激光全反射镜(16)、第二耦合透镜组(17)、第二光纤(18)和第二泵浦源(19),其中:所述第一激光增益介质(5)与第二激光增益介质(15)平行放置,且与激光输出方向垂直;

所述第一耦合透镜组(3)置于所述第一泵浦源(1)的后方,用于将所述第一泵浦源(1)发出的光以布儒斯特角耦合进第一激光增益介质(5)中;

所述第二耦合透镜组(17)置于所述第二泵浦源(19)的后方,用于将所述第二泵浦源(19)发出的光以布儒斯特角耦合进第二激光增益介质(15)中;

所述第一激光全反射镜(4)和所述第一激光增益介质(5)依次置于所述第一耦合透镜组(3)远离所述第一泵浦源(1)的一侧;

所述第二激光全反射镜(16)和所述第二激光增益介质(15)依次置于所述第二耦合透镜组(17)远离所述第二泵浦源(19)的一侧。

2.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于:

所述第一泵浦源(1)和第一耦合透镜组(3)通过所述第一光纤(2)连接;

所述第二泵浦源(19)和第二耦合透镜组(17)通过所述第二光纤(18)连接。

3.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于:

所述第一起偏器(6)和第一45°反射镜(8)依次置于第一激光增益介质(5)远离第一激光全反射镜(4)的后方,且所述第一起偏器(6)与第一45°反射镜(8)平行放置;

所述第二起偏器(14)和第二45°反射镜(10)依次置于第二激光增益介质(15)远离第二激光全反射镜(16)的后方,且所述第二起偏器(14)和第二45°反射镜(10)垂直放置;

所述第一45°反射镜(8)与第二45°反射镜(10)同轴放置。

4.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于:

所述四分之一波片(11)置于所述第二起偏器(14)和第二45°反射镜(10)之间,并垂直于所述第二45°反射镜(10)放置;

所述电光调Q晶体(9)置于第一45°反射镜(8)和第二45°反射镜(10)之间,且垂直于激光输出方向放置。

5.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于:

所述第一棱镜(7)置于第一45°反射镜(8)远离所述电光调Q晶体(9)的一侧,且垂直于激光输出方向放置;

所述第二棱镜(12)、激光腔前腔镜(13)依次置于第二45°反射镜(10)远离所述电光调Q晶体(9)的另一侧,且垂直于激光输出方向放置。

6.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,所述第一激光全反射镜(4)、第一激光增益介质(5)、第一起偏器(6)、第一棱镜(7)、第一45°反射镜(8)、电光调Q晶体(9)、第二45°反射镜(10)、第二棱镜(12)和激光腔前腔镜(13)构成第一路激光谐振腔;

所述第二激光全反射镜(16)、第二激光增益介质(15)、第二起偏器(14)、四分之一波片(11)、第二45°反射镜(10)、电光调Q晶体(9)、第一45°反射镜(8)、第二棱镜(12)和激光腔前腔镜(13)构成第二路激光谐振腔。

7.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于:

所述第一泵浦源(1)和第二泵浦源(19)均为半导体泵浦源;

所述第一激光增益介质(5)和所述第二激光增益介质(15)均为板条介质;

所述第一棱镜(7)和第二棱镜(12)均为菱形棱镜。

8.根据权利要求1所述的激光器,所述激光器还包括第一激光电源(24)和第二激光电源(20),其中:所述第一激光电源(24)与所述第一泵浦源(1)连接,用于为所述第一泵浦源(1)提供电源;

所述第二激光电源(20)与所述第二泵浦源(19)连接,用于为所述第二泵浦源(19)提供电源。

9.根据权利要求8所述的激光器,其特征在于,所述激光器还包括调Q模块驱动系统(22)和中央控制系统(23),其中:所述调Q模块驱动系统(22)与电光调Q晶体(9)和调Q模块(21)连接,用于向所述电光调Q晶体(9)施加调Q方波驱动信号;

所述中央控制系统(23)置于所述第一激光电源(24)和第二激光电源(20)的前方,与所述第一激光电源(24)、第二激光电源(20)和调Q模块驱动系统(22)连接,用于统一控制所述第一激光电源(24)、第二激光电源(20)和调Q模块驱动系统(22)。

10.一种双波长交替调Q窄脉冲激光输出方法,应用于如权利要求1-9任一项所述的激光器中,其特征在于,所述方法包括:通过中央控制系统(23)控制第一泵浦源(1)和第二泵浦源(19)的时序,使其在泵浦增益介质的每一个周期内,分别对第一激光增益介质(5)和第二激光增益介质(15)进行交替脉冲泵浦;

对电光调Q晶体(9)施加四分之一波长电压,第二泵浦源(19)对第二激光增益介质(15)进行泵浦,第一泵浦源(1)处于间歇状态,第二谐振腔处于储能状态,当第二谐振腔的光子数达到最大时,对电光调Q晶体(9)退去四分之一波长电压,光能从腔内倒出腔外,输出第二波长λ2脉冲激光;

第一泵浦源(1)对第一激光增益介质(5)进行泵浦,第一谐振腔处于储能状态,第二泵浦源(19)处于间歇状态,当第一谐振腔的光子数达到最大时,对电光调Q晶体(9)施加四分之一波长电压,光能从腔内倒出腔外,输出第一波长λ1脉冲激光;

周期性重复电光调Q晶体(9)加压和退压,得到基于腔倒空技术的双波长交替调Q窄脉冲激光输出。