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专利号: 2019103875188
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:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种单纵模与非单纵模双脉冲激光交替调Q输出激光器,其特征在于,所述激光器包括:激光输出镜、电光调Q晶体、起偏器、45°反射镜、第一激光增益介质、第一激光全反射镜、第一耦合透镜组、第一光纤、第一泵浦源、四分之一波片、第二激光增益介质、第二激光全反射镜、第二耦合透镜组、第二光纤和第二泵浦源,其中:所述第一泵浦源置于第一耦合透镜组的一侧,并使用所述第一光纤连接第一泵浦源和第一耦合透镜组,第一耦合透镜组用于将第一泵浦源发出的光耦合进第一激光增益介质中;

所述第二泵浦源置于第二耦合透镜组的后方,并使用所述第二光纤连接第二泵浦源和第二耦合透镜组,第二耦合透镜组用于将第二泵浦源发出的光耦合进第二激光增益介质中;

所述第一激光全反射镜、第一激光增益介质、45°反射镜、起偏器、电光调Q晶体和激光输出镜构成第一路激光谐振腔;

所述第二激光全反射镜、第二激光增益介质、四分之一波片、45°反射镜、起偏器、电光调Q晶体和激光输出镜构成第二路激光谐振腔;

所述第一路激光谐振腔和第二路激光谐振腔在45°反射镜处成90°放置;

当第一激光增益介质的反转粒子数达到最大时,施加在电光调Q晶体上的电压降低一部分,即当电光调Q晶体阶跃式退压时,在这阶段中形成λ1波长激光的种子光,并经过充分的模式竞争,形成λ1波长单纵模种子激光,在λ1波长单纵模种子激光形成后,施加在电光调Q晶体上的电压降为零,λ1波长单纵模种子激光得以放大,最终形成λ1波长单纵模激光输出;

当电光调Q晶体迅速加压时,所述激光器输出非单纵模激光,当电光调Q晶体阶跃式退压时,所述激光器输出单纵模激光,周期性对电光调Q晶体进行迅速加压和阶跃式退压,所述激光器交替输出单纵模与非单纵模双脉冲激光。

2.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,所述第一激光全反射镜置于第一耦合透镜组的另一侧;所述第二激光全反射镜置于第二耦合透镜组的前方。

3.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置于第一激光全反射镜远离第一耦合透镜组的一侧;所述第二激光增益介质置于第二激光全反射镜远离第二耦合透镜组的一侧。

4.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,所述四分之一波片和45°反射镜依次置于第二激光增益介质远离第二激光全反射镜的一侧,且四分之一波片置于第二激光增益介质和45°反射镜之间。

5.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,所述四分之一波片与45°反射镜垂直放置。

6.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,所述45°反射镜、起偏器、电光调Q晶体和激光输出镜依次置于第一激光增益介质远离第一激光全反射镜的一侧。

7.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,所述第一泵浦源和第二泵浦源均为半导体泵浦源。

8.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,所述激光器还包括调Q驱动模块,所述调Q驱动模块与所述电光调Q晶体连接,用于为电光调Q晶体施加调Q驱动信号。

9.根据权利要求8所述的激光器,其特征在于,所述调Q驱动模块产生的调Q驱动信号为阶跃式高压信号。

10.一种单纵模与非单纵模双脉冲激光交替调Q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:对电光调Q晶体施加四分之一预设波长电压;

第一泵浦源对第一激光增益介质进行脉冲泵浦,第一路激光谐振腔处于高损耗状态,第一激光增益介质处于粒子数反转状态,当第一激光增益介质的反转粒子数达到最大时,施加在电光调Q晶体3上的电压降低一部分,即当电光调Q晶体3阶跃式退压时,在这阶段中形成λ1波长激光的种子光,并经过充分的模式竞争,形成λ1波长单纵模种子激光,在λ1波长单纵模种子激光形成后,施加在电光调Q晶体3上的电压降为零,λ1波长单纵模种子激光得以放大,最终形成λ1波长单纵模激光输出,即电光调Q晶体处于阶跃式退压,施加在电光调Q晶体上的电压变为零,输出预设波长单纵模激光;

第二泵浦源对第二激光增益介质进行脉冲泵浦,施加在电光调Q晶体上的电压为零,第二路激光谐振腔处于高损耗状态,第二激光增益介质处于粒子数反转状态,当第二激光增益介质的反转粒子数达到最大时,对电光调Q晶体迅速施加四分之一预设波长电压值,输出预设波长非单纵模激光;

周期性重复电光调Q晶体迅速加压和阶跃式退压状态,得到交替调Q输出的单纵模和非单纵模双脉冲激光。