[發(fā)明專利]一種提高輸出光束質(zhì)量的偏振式的調(diào)Q激光器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210387959.6
• 申請(qǐng)日: 2012-10-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102882112A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李強(qiáng);蘇艷麗;羅旭;雷訇;惠勇凌;姜夢(mèng)華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S3/0941
• 分類號(hào): H01S3/0941;H01S3/11
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種提高輸出光束質(zhì)量的偏振式的調(diào)Q激光器。

背景技術(shù)

脈沖激光在工業(yè)加工、激光雷達(dá)、遠(yuǎn)程傳感、非線性頻率變換等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。目前，被動(dòng)調(diào)Q技術(shù)是比較常用的產(chǎn)生短脈寬、高重復(fù)頻率、高峰值功率激光脈沖輸出的方法之一。但在很多工業(yè)及軍事應(yīng)用中，還要求激光輸出光束具有穩(wěn)定的線偏振特性和較高的光束質(zhì)量，尤其是在非線性頻率變換和用于激光功率放大的脈沖種子源中。

被動(dòng)調(diào)Q激光器區(qū)別于主動(dòng)調(diào)Q激光器，只需在腔內(nèi)插入可飽和吸收體，無(wú)需外部驅(qū)動(dòng)源控制，具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作成本低等優(yōu)點(diǎn)，但采用被動(dòng)調(diào)Q技術(shù)的脈沖激光器在工業(yè)及軍事應(yīng)用中通常存在以下問(wèn)題：被動(dòng)調(diào)Q激光器中由于可飽和吸收體的各向異性吸收特性，導(dǎo)致兩個(gè)正交偏振的脈沖信號(hào)隨機(jī)輸出，不利于激光器穩(wěn)定工作，而且當(dāng)這種激光器用于MOPA功率放大時(shí)，對(duì)其輸出光束質(zhì)量提出了較高要求，極大限制了被動(dòng)調(diào)Q激光器的廣泛應(yīng)用(Y.?Wang,?M.?Gong,?P.?Yan,?et?al.?Stable?polarization?short?pulse?passively?Q-switched?monolithic?microchip?laser?with?[110]?cut?Cr⁴⁺:YAG[J].?Laser?Phys.?Lett,?2009,?6?(11),788–790；R.?Bhandari?and?T.?Taira,?“Megawatt?level?UV?output?from?[110]?Cr4+:YAG?passively?Q-switched?microchip?laser,”?Opt.?Express19(23),?22510–22514?(2011)；劉朗，秘國(guó)江，黃茂全，MOPA激光系統(tǒng)中LD?抽運(yùn)的單縱模主振蕩器[J].中國(guó)激光，2004,31(5):527~530)。

根據(jù)發(fā)明人的技術(shù)調(diào)研，針對(duì)被動(dòng)調(diào)Q激光器存在的問(wèn)題，已有專利報(bào)道利用可飽和吸收體的各向吸收異性得到被動(dòng)調(diào)Q激光器的線偏振脈沖輸出，利用可飽和吸收體的動(dòng)態(tài)光闌特性得到被動(dòng)調(diào)Q激光器的高光束質(zhì)量輸出，但欲滿足其線偏振脈沖輸出要求，對(duì)可飽和吸收體的切割方向有明確要求，需采用[110]方向切割的Cr⁴⁺:YAG（中國(guó)專利，公開(kāi)號(hào)：CN?101034786A，可提高輸出光束質(zhì)量的偏振式的調(diào)Q激光器）。關(guān)于通過(guò)改變可飽和吸收體的切割方向從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定偏振的調(diào)Q脈沖激光輸出的作用已有文獻(xiàn)資料報(bào)道（H.?Sakai,?A.?Sone,?H.?Kan,?and?T.?Taira,?in:?Technical?Digest?of?the?20th?Anniversary?Meeting?Advanced?Solid-State?Photonics,?Incline?Village,?NV,?USA,?January?29–February?1,?2006?(ASSP?2006),?paper?MD2.；Y.?Wang,?M.?Gong,?P.?Yan,?et?al.?Stable?polarization?short?pulse?passively?Q-switched?monolithic?microchip?laser?with?[110]?cut?Cr⁴⁺:YAG[J].?Laser?Phys.?Lett,?2009,?6?(11),788–790；R.?Bhandari?and?T.?Taira,?“Megawatt?level?UV?output?from?[110]?Cr4+:YAG?passively?Q-switched?microchip?laser,”?Opt.?Express19(23),?22510–22514?(2011).）；關(guān)于可飽和吸收體的動(dòng)態(tài)光闌特性對(duì)提高輸出光束質(zhì)量的作用已有文獻(xiàn)資料報(bào)道，詳見(jiàn)以下資料：鄭權(quán)，陳穎新，趙嶺，錢龍生，可飽和吸收體Cr:YAG?做被動(dòng)調(diào)Q?元件時(shí)的選模作用[J].光子學(xué)報(bào)，2002,31(5),550~552；藍(lán)信鉅，激光技術(shù)，科學(xué)出版社，第二版，2005,125頁(yè)；此外，采用變反射率鏡作為輸出耦合鏡也具有提高輸出光束質(zhì)量的作用(克希耐爾著，孫文，江澤文等譯，固體激光工程，科學(xué)出版社，2002,243頁(yè))。以上均不涉及利用偏振光泵浦，同時(shí)利用可飽和吸收體的動(dòng)態(tài)光闌特性，獲得被動(dòng)調(diào)Q激光器的穩(wěn)定線偏振和高光束質(zhì)量輸出的內(nèi)容。