[發(fā)明專利]雙波長激光交叉跳頻調(diào)Q輸出激光器及激光輸出方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910386968.5
• 申請日: 2019-05-09
• 公開（公告）號(hào): CN110932074B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董淵;陳思;王超;于永吉;金光勇
• 申請（專利權(quán)）人: 長春理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S3/091
• 分類號(hào): H01S3/091;H01S3/0941;H01S3/115
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種雙波長激光交叉跳頻調(diào)Q輸出激光器，其特征在于，所述激光器包括：第二泵浦源(1)、第二光纖(2)、第二耦合透鏡組(3)、第二激光全反射鏡(4)、第二激光增益介質(zhì)(5)、第二起偏器(6)、四分之一波片(7)、第二45°反射鏡(8)、第二激光輸出鏡(9)、電光調(diào)Q晶體(10)、第一激光輸出鏡(11)、第一45°反射鏡(12)、第一起偏器(13)、第一激光增益介質(zhì)(14)、第一激光全反射鏡(15)、第一耦合透鏡組(16)、第一光纖(17)和第一泵浦源(18)，其中：

所述第一耦合透鏡組(16)、第一激光全反射鏡(15)和第一激光增益介質(zhì)(14)依次置于所述第一泵浦源(18)的一側(cè)；

所述第一泵浦源(18)通過所述第一光纖(17)連接于所述第一耦合透鏡組(16)，用于為所述第一激光增益介質(zhì)(14)提供泵浦光；

所述第二耦合透鏡組(3)、第二激光全反射鏡(4)和第二激光增益介質(zhì)(5)依次置于所述第二泵浦源(1)的一側(cè)；

所述第二泵浦源(1)通過所述第二光纖(2)連接于所述第二耦合透鏡組(3)，用于為所述第二激光增益介質(zhì)(5)提供泵浦光；

所述第一激光全反射鏡(15)、第一激光增益介質(zhì)(14)、第一起偏器(13)、第一45°反射鏡(12)、電光調(diào)Q晶體(10)、第二45°反射鏡(8)以及第二激光輸出鏡(9)沿激光振蕩方向依次排列，構(gòu)成第一路激光諧振腔；

所述第二激光全反射鏡(4)、第二激光增益介質(zhì)(5)、第二起偏器(6)、四分之一波片(7)、所述第二45°反射鏡(8)、所述電光調(diào)Q晶體(10)、所述第一45°反射鏡(12)以及第一激光輸出鏡(11)沿激光振蕩方向依次排列，構(gòu)成第二路激光諧振腔。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器，其特征在于，所述第一激光增益介質(zhì)(14)和第二激光增益介質(zhì)(5)同軸放置，且與激光傳輸方向一致。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器，其特征在于，所述第一起偏器(13)和第一45°反射鏡(12)依次置于所述第一激光增益介質(zhì)(14)遠(yuǎn)離所述第一激光全反射鏡(15)的一側(cè)，且與激光傳輸方向一致。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器，其特征在于，所述第二起偏器(6)、四分之一波片(7)和第二45°反射鏡(8)依次置于所述第二激光增益介質(zhì)(5)遠(yuǎn)離所述第二激光全反射鏡(4)的一側(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器，其特征在于，所述第一激光輸出鏡(11)置于所述第一45°反射鏡(12)的后方，且垂直于激光輸出方向放置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器，其特征在于，所述第二激光輸出鏡(9)置于所述第二45°反射鏡(8)的后方，且垂直于激光輸出方向放置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器，其特征在于，所述激光器還包括第一激光電源(19)和第二激光電源(24)，其中：

所述第一激光電源(19)與所述第一泵浦源(18)連接，用于為所述第一泵浦源(18)提供電源；

所述第二激光電源(24)與所述第二泵浦源(1)連接，用于為所述第二泵浦源(1)提供電源。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光器，其特征在于，所述激光器還包括電光晶體驅(qū)動(dòng)模塊(21)，所述電光晶體驅(qū)動(dòng)模塊(21)與所述電光調(diào)Q晶體(10)連接，用于對電光調(diào)Q晶體(10)施加高壓方波信號(hào)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的激光器，其特征在于，所述激光器還包括第一溫控系統(tǒng)(20)、第二溫控系統(tǒng)(23)和中央控制系統(tǒng)(22)，其中：

所述中央控制系統(tǒng)(22)與第一激光電源(19)、第二激光電源(24)、第一溫控系統(tǒng)(20)、第二溫控系統(tǒng)(23)和電光晶體驅(qū)動(dòng)模塊(21)連接，用于控制第一激光電源(19)、第二激光電源(24)以及電光晶體驅(qū)動(dòng)模塊(21)的觸發(fā)與延時(shí)，控制所述第一溫控系統(tǒng)(20)和第二溫控系統(tǒng)(23)調(diào)節(jié)所述激光器的工作溫度。

10.一種雙波長激光交叉跳頻調(diào)Q激光輸出方法，應(yīng)用于如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的激光器中，其特征在于，所述方法包括：

步驟S1，第一泵浦源(18)和第二泵浦源(1)分別跳躍式脈沖泵浦第一激光增益介質(zhì)(14)和第二激光增益介質(zhì)(5)；

步驟S2，在第一泵浦源(18)和第二泵浦源(1)泵浦激光增益介質(zhì)的一個(gè)周期內(nèi)，對電光調(diào)Q晶體(10)多次施加和退去四分之一波長電壓，得到雙波長激光交叉跳頻調(diào)Q脈沖激光：對電光調(diào)Q晶體(10)施加電壓時(shí)，第一路激光諧振腔處于高損耗狀態(tài)，第二路激光諧振腔處于低損耗狀態(tài)，第二路激光諧振腔輸出λ₂波長調(diào)Q巨脈沖激光；當(dāng)對電光調(diào)Q晶體(10)退去電壓時(shí)，第二路激光諧振腔處于高損耗狀態(tài)，第一路激光諧振腔處于低損耗狀態(tài)，第一路激光諧振腔輸出λ₁波長調(diào)Q巨脈沖激光；

步驟S3，周期性重復(fù)所述步驟S1和S2，得到雙波長激光交叉跳頻調(diào)Q輸出激光。