[發(fā)明專利]一種提高被動(dòng)調(diào)Q脈沖時(shí)間穩(wěn)定性的方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510985121.0
• 申請(qǐng)日: 2015-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN105428989A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐仰惠;劉濤;馬興才;董術(shù)永;孫大江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東神戎電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H01S3/13
• 分類號(hào): H01S3/13;H01S3/11;H03K5/00
• 代理公司: 濟(jì)南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所 37218
• 代理人: 褚慶森

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種提高被動(dòng)調(diào)Q脈沖時(shí)間穩(wěn)定性的方法及裝置，屬于激光技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

自1960年第一臺(tái)激光器問世以來，激光產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，已廣泛的應(yīng)用于醫(yī)療、遙感探測、科研、激光通訊、熱加工和軍事等領(lǐng)域。同時(shí)，伴隨著激光的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)其各種參數(shù)的要求也越來越高，如平均功率、峰值功率、脈沖寬度、效率和性價(jià)比等。

調(diào)Q技術(shù)作為一種獲得高峰值功率激光的技術(shù)，使得激光在測距、高速照相、雷達(dá)、加工和強(qiáng)光光學(xué)等領(lǐng)域都有著不俗的表現(xiàn)。調(diào)Q技術(shù)分為兩大類，主動(dòng)調(diào)Q技術(shù)和被動(dòng)調(diào)Q技術(shù)。相對(duì)于主動(dòng)調(diào)Q技術(shù)，被動(dòng)調(diào)Q技術(shù)具有無需外部驅(qū)動(dòng)、體積小、成本低、易于應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)。但是被動(dòng)調(diào)Q技術(shù)也有自身的缺點(diǎn)，最主要的就是脈沖的時(shí)間穩(wěn)定性不高。但是在許多實(shí)際應(yīng)用中，脈沖的時(shí)間穩(wěn)定性卻是一個(gè)比較重要的物理量。特別是在激光測量領(lǐng)域，脈沖的穩(wěn)定性可以很好提高測量的準(zhǔn)確性，減小誤差。如果能有一種提高被動(dòng)調(diào)Q脈沖時(shí)間穩(wěn)定性的裝置，用來降低被動(dòng)調(diào)Q脈沖的時(shí)間抖動(dòng)，將更有利于被動(dòng)調(diào)Q激光的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服上述技術(shù)問題的缺點(diǎn)，提供了一種提高被動(dòng)調(diào)Q脈沖時(shí)間穩(wěn)定性的方法及裝置。

本發(fā)明的提高被動(dòng)調(diào)Q脈沖時(shí)間穩(wěn)定性的方法，其特別之處在于，通過以下步驟來實(shí)現(xiàn)：首先利用兩個(gè)泵浦源產(chǎn)生兩束泵浦激光，兩束泵浦激光被固體激光介質(zhì)吸收后，在各自的諧振腔形成振蕩產(chǎn)生兩束線偏振光，第一束線偏振光照射于飽和吸收體上，實(shí)現(xiàn)對(duì)飽和吸收體的漂白作用，第二束線偏振光沿與第一束線偏振光重合的路徑照射于飽和吸收體上；利用第一束線偏振光的漂白，使得第二束線偏振光透過飽和吸收體時(shí)的損耗急劇減小，第二束線偏振光在諧振腔內(nèi)的增益與損耗差值變大，因此降低了第二束線偏振光的抖動(dòng)，提高了被動(dòng)調(diào)Q輸出脈沖的時(shí)間穩(wěn)定性。

本發(fā)明的提高被動(dòng)調(diào)Q脈沖時(shí)間穩(wěn)定性的方法及裝置，其特別之處在于：包括兩泵浦源、兩輸入鏡、兩固體激光介質(zhì)、布魯斯特片、飽和吸收體和輸出鏡，一輸入鏡、一固體激光介質(zhì)、布魯斯特片、飽和吸收體、輸出鏡形成第一諧振腔，另一輸入鏡、另一固體激光介質(zhì)、布魯斯特片、飽和吸收體、輸出鏡形成第二諧振腔；兩泵浦源產(chǎn)生兩束泵浦激光，兩束泵浦激光分別在第一諧振腔、第二諧振腔中形成第一束線偏振光、第二束線偏振光；

兩固體激光介質(zhì)的布置位置應(yīng)滿足：第二束線偏振光的偏振方向與第一束線偏振光的偏振方向垂直，第二束線偏振光透過布魯斯特片后的傳播路徑與第一束線偏振光經(jīng)布魯斯特片反射后的傳播路徑重合，以實(shí)現(xiàn)第一束線偏振光與第二束線偏振光的合束；利用第一束線偏振光的漂白，使得第二束線偏振光透過飽和吸收體時(shí)的損耗急劇減小，第二束線偏振光在諧振腔內(nèi)的增益與損耗差值變大，因此降低了第二束線偏振光的抖動(dòng)，提高了被動(dòng)調(diào)Q輸出脈沖的時(shí)間穩(wěn)定性。

本發(fā)明的提高被動(dòng)調(diào)Q脈沖時(shí)間穩(wěn)定性的方法的裝置，所述兩泵浦源為第一泵浦源和第二泵浦源，兩輸入鏡為第一輸入鏡和第二輸入鏡，兩固體激光介質(zhì)為第一固體激光介質(zhì)和第二固體激光介質(zhì)，第一泵浦源產(chǎn)生的泵浦激光經(jīng)第一光學(xué)耦合系統(tǒng)后進(jìn)入第一諧振腔，第二泵浦源產(chǎn)生的泵浦激光經(jīng)第二光學(xué)耦合系統(tǒng)后進(jìn)入第二諧振腔；

所述第一泵浦源和第二泵浦源均產(chǎn)生波長為808nm的泵浦激光，泵浦激光被第一固體激光介質(zhì)吸收后，在第一諧振腔中形成波長為1064nm的第一束線偏振光，泵浦激光被第二固體激光介質(zhì)吸收后，在第二諧振腔中形成波長為1047nm的第二束線偏振光；第一輸入鏡上鍍有808nm波長激光的高透膜和1064nm波長激光的高反膜，第一固體激光介質(zhì)的兩個(gè)通光面上均鍍有808nm和1064nm波長激光的增透膜；第二輸入鏡上鍍有808nm波長激光的高透膜和1047nm激光的高反膜，第二固體激光介質(zhì)的兩個(gè)通光面上均鍍有808nm和1047nm波長激光的高透膜。

本發(fā)明的提高被動(dòng)調(diào)Q脈沖時(shí)間穩(wěn)定性的方法的裝置，所述第一固體激光介質(zhì)為Nd：YVO₄、Nd：YAG或Nd:GdVO₄激光晶體，第二固體激光介質(zhì)為Nd：YLF激光晶體，激光晶體的摻雜離子的濃度介于0.05-at.%～50-at.%之間，激光晶體的長度為0.5mm至100mm之間。

本發(fā)明的提高被動(dòng)調(diào)Q脈沖時(shí)間穩(wěn)定性的方法的裝置，所述布魯斯特片對(duì)水平偏振的光高透、對(duì)豎直偏振的光高反。

本發(fā)明的提高被動(dòng)調(diào)Q脈沖時(shí)間穩(wěn)定性的方法的裝置，所述飽和吸收體為Cr⁴⁺:YAG或石墨烯，飽和吸收體的小信號(hào)透過率為10%至90%，長度為0.5mm至100mm。