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专利号: 2019103872508
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:

1.一种重频2倍于电光调Q频率的单纵模激光器,其特征在于,包括:第一泵浦源(20)、第一光纤(19)、第一耦合透镜组(18)、第一激光全反射镜(17)、第一直角棱镜组(10)、第一激光增益介质(11)、起偏器(13)、第二泵浦源(1)、第二光纤(2)、第二耦合透镜组(3)、第二激光全反射镜(4)、第二直角棱镜组(5)、第二激光增益介质(6)、四分之一波片(8)、楔形棱镜(9)、电光调Q晶体(14)和激光输出镜(15),其中:所述第一泵浦源(20)通过所述第一光纤(19)连接于所述第一耦合透镜组(18),用于为所述第一激光增益介质(11)提供泵浦光;

所述第一耦合透镜组(18)、第一激光全反射镜(17)和第一直角棱镜组(10)依次排列,并置于所述第一泵浦源(20)的后方,所述第一激光增益介质(11)位于所述第一直角棱镜组(10)的一侧;

所述第二泵浦源(1)通过所述第二光纤(2)连接于所述第二耦合透镜组(3),用于为所述第二激光增益介质(6)提供泵浦光;

所述第二耦合透镜组(3)、第二激光全反射镜(4)和第二直角棱镜组(5)依次排列,并置于所述第二泵浦源(1)的后方,所述第二激光增益介质(6)置于所述第二直角棱镜组(5)的一侧;

所述第一激光全反射镜(17)、第一直角棱镜组(10)、第一激光增益介质(11)、起偏器(13)、电光调Q晶体(14)以及激光输出镜(15)构成第一路激光谐振腔;

所述第二激光全反射镜(4)、第二直角棱镜组(5)、第二激光增益介质(6)、四分之一波片(8)、楔形棱镜(9)、第一直角棱镜组(10)、第一激光增益介质(11)、起偏器(13)、电光调Q晶体(14)以及激光输出镜(15)构成第二路激光谐振腔。当电光调Q晶体(14)阶跃式退压时,所述激光器输出第一路单纵模激光,当电光调Q晶体(14)阶跃式加压时,所述激光器输出第二路单纵模激光,周期性对电光调Q晶体(14)进行阶跃式退压和阶跃式加压,所述激光器输出重频2倍于电光调Q频率的单纵模调Q激光。

2.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,所述第一激光增益介质(11)与第二激光增益介质(6)同轴放置,且与激光输出方向一致。

3.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(8)和所述楔形棱镜(9)依次置于所述第二激光增益介质(6)远离所述第二直角棱镜组(5)的一侧,且垂直于激光输出方向放置。

4.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,所述起偏器(13)、电光调Q晶体(14)和激光输出镜(15)依次置于所述第一激光增益介质(11)远离第一直角棱镜组(10)的一侧。

5.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,所述激光器还包括第一激光电源(21)和第二激光电源(23),其中:所述第一激光电源(21)与所述第一泵浦源(20)连接,用于为所述第一泵浦源(20)提供电源;

所述第二激光电源(23)与所述第二泵浦源(1)连接,用于为所述第二泵浦源(1)提供电源。

6.根据权利要求5所述的激光器,其特征在于,所述激光器还包括电光晶体驱动模块(16),所述电光晶体驱动模块(16)与电光调Q晶体(14)、第一激光电源(21)和第二激光电源(23)连接,用于为电光调Q晶体(14)施加调Q驱动信号。

7.根据权利要求6所述的激光器,其特征在于,所述调Q驱动信号为阶跃式高压信号。

8.根据权利要求6所述的激光器,其特征在于,所述激光器还包括第一温控系统(12)、第二温控系统(7)和中央控制系统(22),其中:所述第一温控系统(12)和第二温控系统(7)分别放置于所述第一激光增益介质(11)和第二激光增益介质(6)的后方,并与所述中央控制系统(22)连接,用于根据中央控制系统(22)的指令控制激光器的工作温度;

所述中央控制系统(22)与第一激光电源(21)、第二激光电源(23)、第一温控系统(12)、第二温控系统(7)和电光晶体驱动模块(16)连接,用于对第一激光电源(21)、第二激光电源(23)和电光晶体驱动模块(16)进行统一控制。

9.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(20)和第二泵浦源(1)均为半导体泵浦源。

10.一种重频2倍于电光调Q频率的单纵模激光输出方法,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:为第一路激光谐振腔和第二路激光谐振腔提供连续泵浦光;

对电光调Q晶体(14)施加四分之一波长电压,第一路激光谐振腔处于高损耗状态,第一激光增益介质(11)处于粒子数反转状态,当第一激光增益介质(11)的反转粒子数达到最大时,降低施加在电光调Q晶体(14)上的电压,输出第一路单纵模激光;

当施加在电光调Q晶体(14)上的电压降为零时,第二路激光谐振腔处于高损耗状态,第二激光增益介质(6)处于粒子数反转状态,当第二激光增益介质(6)的反转粒子数达到最大时,对电光调Q晶体(14)施加低电压值,形成第二路单纵模种子激光,将施加在电光调Q晶体(14)上的电压升至为四分之一波长电压,输出第二路单纵模激光;

周期性重复电光调Q晶体(14)加压和退压状态,得到重频2倍于电光调Q频率的高重频单纵模脉冲激光输出序列。