[發(fā)明專利]一種電光調Q激光諧振腔

有效

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• 申請日: 2009-11-06
• 公開（公告）號: CN101719626A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發(fā)明（設計）人: 齊麗君;朱長虹;朱曉;朱廣志;郭飛
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01S3/16
• 分類號: H01S3/16;H01S3/115
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

技術領域

本發(fā)明屬于激光技術，具體涉及一種電光調Q激光諧振腔。

背景技術

電光調Q是利用晶體的電光效應，通過激光諧振腔內光電場偏振方向的變化，實現(xiàn)激光振蕩Q值的調節(jié)。它可以產(chǎn)生窄脈沖寬度、高峰值功率的激光脈沖。為保證實現(xiàn)好的Q開關效果，傳統(tǒng)的電光調Q諧振腔內需要放置起偏元件。目前普遍使用布儒斯特鏡片作為腔內光電場的起偏、檢偏器件。

傳統(tǒng)激光諧振腔內插入的起偏的布儒斯特鏡片會帶來一些不便和劣勢：(1)布儒斯特鏡所鍍制的介質膜的作用主要是為了提高腔內光電場平行分量的偏振度，對于激光波長無明顯地增透效果，因此給諧振腔帶來較大的插入損耗，同時，由于腔內光強較高，該膜層易損傷，限制了電光調Q激光峰值功率的提高。(2)布儒斯特鏡作為一個獨立的元件，光學起偏方向必須與電光晶體的感應主軸有滿足調Q要求的方位關系，在激光器的調試過程中，要在高電壓條件下，轉動晶體鏡片相對方位角，操作危險、復雜，光學機械穩(wěn)定性差。(3)為了在腔內固定安裝和調節(jié)布儒斯特鏡，鏡座調節(jié)架占據(jù)了較大的空間位置，增加了激光諧振腔長，不利于壓縮電光調Q的激光脈沖寬度。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服上述電光調Q的激光諧振腔中必須將電光調Q晶體必須和布儒斯特鏡結合使用的不足之處，提供一種電光調Q激光諧振腔，該諧振腔減小了插入損耗，可以提高光學機械穩(wěn)定性，并縮短了激光諧振腔長度。

本發(fā)明提供的電光調Q激光諧振腔，包括依次位于同一光路上的激光介質、電光調Q晶體和輸出鏡，激光介質的外端的端面上鍍有激光波長的高反膜層和對泵浦光波長高透的膜層，泵浦源采用側面或端面泵浦方式，其特征在于：所述電光調Q晶體靠近激光介質的通光面為切割面，該切割面上鍍有增透膜層，電光調Q晶體遠離激光介質的通光面與所述切割面的夾角等于α或90°-α，其中，α＝90°-arctg(n)，n為電光調Q晶體的折射率。

本發(fā)明在諧振腔內采用按一定角度切割的電光晶體(即自偏振電光晶體)，電光晶體的切割平面與晶體的某些面夾角滿足晶體布儒斯特角的余角的條件，保證橫向λ/4電壓可有效地關斷腔內光路，此時電光晶體也起到檢偏鏡的作用。因此，電光調Q諧振腔內不需要插入布儒斯特起偏鏡。該自偏振電光調Q晶體可以是所有用于橫向電光效應的電光調Q晶體，如BBO、RTP、LN等。該諧振腔內只存在一種偏振狀態(tài)，特別適合電光調Q的要求，在實際應用中可以起到將電光調Q晶體和布儒斯特鏡合二為一的作用。具體而言，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

(1)該諧振腔采用自偏振電光調Q晶體，可以不使用傳統(tǒng)的布儒斯特鏡，使得諧振腔減少一個非增益性的光學元件，降低腔內插入損耗，有利于提高激光調Q脈沖的能量。

(2)對于各向同性的激光增益介質，無需轉動電光晶體，操作安全、方便調試。

(3)該新型激光諧振腔可以縮短同等條件下的諧振腔長度，能有效地壓縮Q脈沖寬度，有助于提高激光Q脈沖的峰值功率。

(4)諧振腔內采用的自偏振電光調Q晶體，可以同時起到起偏、檢偏、調制的作用，能獲得好的電光調Q效果，可以是所有用于橫向電光效應的電光調Q晶體。

附圖說明

圖1.1、1.2是兩種傳統(tǒng)的電光調Q激光諧振腔；

圖2是本發(fā)明的電光調Q激光諧振腔的一種實施例結構示意圖；

圖3是本發(fā)明的電光調Q激光諧振腔的另一種實施例結構示意圖；

圖4是傳統(tǒng)的電光調Q晶體結構圖；

圖5是本發(fā)明的自偏振電光調Q晶體實施例結構示意圖；

圖6是本發(fā)明的自偏振電光調Q晶體另一實施例結構示意圖；

具體實施方式

如圖1.1、圖1.2所示，傳統(tǒng)的電光調Q激光諧振腔包括泵浦源2、激光介質3、起偏鏡4(布儒斯特鏡)、電光調Q晶體5、電光電源7和輸出鏡6，激光介質3的外端(即靠近諧振腔外的一端)的端面上鍍有對激光波長的高反膜層和對泵浦光波長高透的膜層1，起到全反鏡的作用。圖1.1中泵浦源2采用側面泵浦方式，圖1.2中泵浦源2采用端面泵浦方式。

如圖2所示，采用自偏振電光調Q晶體的激光諧振腔包括泵浦源2、激光介質3、電光電源7、自偏振電光調Q晶體8和輸出鏡6。

激光介質3、自偏振電光調Q晶體8和輸出鏡6依次位于同光路上，電光電源7與自偏振電光調Q晶體8連接。激光介質3的外端(即靠近諧振腔外的一端)的端面上鍍有對激光波長的高反膜層和對泵浦光波長高透的膜層1作為全反鏡。圖2中泵浦源2位于激光介質3的一側，采用側面泵浦方式，可以選擇閃光燈也可以是半導體即LD。圖3中泵浦源位于激光介質3的外端，采用端面泵浦方式，選擇半導體即LD。