[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: CN110932074B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）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: H01S3/091
• 分類號: H01S3/091;H01S3/0941;H01S3/115
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種雙波長激光交叉跳頻調(diào)Q輸出激光器及激光輸出方法，其特征在于，所述激光器包括第二泵浦源、第二光纖、第二耦合透鏡組、第二激光全反射鏡、第二激光增益介質(zhì)、第二起偏器、四分之一波片、第二45°反射鏡、第二激光輸出鏡、電光調(diào)Q晶體、第一激光輸出鏡、第一45°反射鏡、第一起偏器、第一激光增益介質(zhì)、第一激光全反射鏡、第一耦合透鏡組、第一光纖和第一泵浦源。本發(fā)明通過隨時間變化跳躍式地對兩激光增益介質(zhì)進行脈沖泵浦，實現(xiàn)雙波長激光交叉跳頻調(diào)Q輸出。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固體激光器領(lǐng)域，特別是一種雙波長激光交叉跳頻調(diào)Q輸出激光器及激光輸出方法。

背景技術(shù)

雙波長激光交叉跳頻激光器具有波長轉(zhuǎn)換迅速、抗干擾能力強等特點，在激光測距和激光加工等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。其中，在激光測距領(lǐng)域，可通過跳頻脈沖激光發(fā)射方式實現(xiàn)對發(fā)射激光的編碼，從而能夠避免多臺測距機在同一區(qū)域、同一時間使用時，相互之間產(chǎn)生的竄擾問題。在激光加工領(lǐng)域，目前的激光打孔技術(shù)主要采用單一波長脈沖激光，雖然激光打孔效率高，但由于激光加工屬于熱加工范疇，隨著激光作用時間的增加，在加工表面殘留物逐漸凝固，不僅改變了冶金狀態(tài)，還會產(chǎn)生微裂紋。若采用雙波長交叉跳頻激光對工件進行加工，能夠增加激光的效率，產(chǎn)生強烈的蒸發(fā)，減小了熔化材料數(shù)量，能夠克服因材料性質(zhì)改變所帶來的影響，進而提高了工件的打孔質(zhì)量。

目前公開報道的雙波長激光交叉跳頻調(diào)Q輸出的相關(guān)技術(shù)相對較少，且主要采用單一激光增益介質(zhì)來獲得雙波長激光交替輸出。與本發(fā)明相關(guān)的一種已知技術(shù)申請?zhí)枮?01710478635.6的在先專利所公開，其所采用的結(jié)構(gòu)如圖1所示。該激光器主要由前腔鏡101，后腔鏡102，激光增益介質(zhì)103，偏振元件104，分光模塊105，第三光束偏折鏡106，選擇模塊107，第四光束偏折鏡108，補償凸透鏡109，調(diào)Q元件110，偏振控制元件111，入射偏振分光鏡112，出射偏振分光鏡113，第一波長選擇孔114，第二波長選擇孔115，第一光束偏折鏡116，第二光束偏折鏡117，反射光柵118。但是已知技術(shù)存在以下四方面不足：其一，若在大注入雙波長激光交替運轉(zhuǎn)時，由于采用單一激光增益介質(zhì)工作，自身熱負擔(dān)較大，會帶來很嚴(yán)重的熱透鏡效應(yīng)；其二，當(dāng)兩種波長激光在同一增益介質(zhì)中產(chǎn)生時，躍遷譜線之間存在著激烈的增益競爭，影響了激光輸出的穩(wěn)定性；其三，激光增益介質(zhì)限定為可調(diào)諧的，這也將導(dǎo)致輸出的波長受限；其四，波長選擇模塊的第一子腔和第二子腔共用同一出射偏振分光鏡，即需對通過該鏡的光透過率做精確設(shè)計，以保證兩種波長激光具有相同的閾值，這將給偏振分光鏡的膜系設(shè)計帶來極大的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種雙波長激光交叉跳頻調(diào)Q輸出激光器及激光輸出方法。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種雙波長激光交叉跳頻調(diào)Q輸出激光器，如圖2所示，該激光器包括：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；