[發(fā)明專利]雙波長交替調(diào)Q窄脈沖激光器及輸出方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910386970.2
• 申請(qǐng)日: 2019-05-09
• 公開（公告）號(hào): CN110932070B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董淵;曾晟釙;于永吉;吳春婷;金光勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長春理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S3/08
• 分類號(hào): H01S3/08;H01S3/094;H01S3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種雙波長交替調(diào)Q窄脈沖激光器及輸出方法。所述激光器包括：第一泵浦源、第一光纖、第一耦合透鏡組、第一激光全反射鏡、第一激光增益介質(zhì)、第一起偏器、第一棱鏡、第一45°反射鏡、電光調(diào)Q晶體、第二45°反射鏡、四分之一波片、第二棱鏡、激光腔前腔鏡、第二起偏器、第二激光增益介質(zhì)、第二激光全反射鏡、第二耦合透鏡組、第二光纖和第二泵浦源。本發(fā)明可以獲得較寬波長范圍的雙波長激光、較大的波長之間差值，在輸出脈沖序列上呈現(xiàn)出雙波長脈沖交替狀態(tài)，并且激光增益介質(zhì)的種類不受限定，另外本發(fā)明采用雙泵浦源交替泵浦雙激光增益介質(zhì)，兩個(gè)激光增益介質(zhì)輪流工作，這樣在高泵浦功率條件下能夠極大地降低激光器的熱效應(yīng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固體激光器領(lǐng)域，特別是一種雙波長交替調(diào)Q窄脈沖激光器及輸出方法。

背景技術(shù)

雙波長脈沖激光器可在精細(xì)激光光譜、原子和分子的多光子分步電離、非線性頻率變換、激光醫(yī)學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。當(dāng)雙波長脈沖激光為高重頻窄脈沖激光時(shí)，則可在上述研究領(lǐng)域中進(jìn)一步提高研究精度。目前，普通的調(diào)Q雙波長激光器采用單一激光增益介質(zhì)從輸出鏡獲得雙波長激光同時(shí)輸出，但這種激光器的兩種波長激光難以在時(shí)域上進(jìn)行分離，而且存在嚴(yán)重的熱效應(yīng)所帶來的負(fù)面影響；另外，當(dāng)兩種波長激光在同一增益介質(zhì)中產(chǎn)生時(shí)，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。普通的調(diào)Q激光器有一個(gè)增益介質(zhì)儲(chǔ)能的過程，兩個(gè)脈沖的間隔時(shí)間需要大于增益介質(zhì)上的能級(jí)壽命，脈沖寬度和增益介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，而腔倒空技術(shù)是利用諧振腔儲(chǔ)能的過程，輸出激光的重頻和脈寬不受增益介質(zhì)的性質(zhì)影響。在同樣的泵浦條件下，普通的調(diào)Q技術(shù)輸出的脈沖激光的脈沖寬度往往大于采用腔倒空技術(shù)獲得的脈沖激光的脈沖寬度，因此，采用腔倒空技術(shù)可以輸出高重頻和穩(wěn)定的窄脈寬激光。

目前公開報(bào)道的雙波長激光交替輸出的相關(guān)技術(shù)相對(duì)較少。與本發(fā)明相關(guān)的一種已知技術(shù)為申請(qǐng)?zhí)枮镃N1801548A的在先專利，其所采用的結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖中所示各部分分別為：半導(dǎo)體光電導(dǎo)開關(guān)101、后腔鏡102、普克爾盒103、偏振片104、前腔鏡105、高壓脈沖電路106。但是已知技術(shù)存在以下不足：其一，無法實(shí)現(xiàn)兩種不同波長激光在同一光軸輸出；其二，調(diào)Q晶體每施加一次調(diào)Q脈沖信號(hào)，只能獲得一個(gè)調(diào)Q脈沖激光輸出；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。

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)明提出一種雙波長交替調(diào)Q窄脈沖激光器及輸出方法。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種雙波長交替調(diào)Q窄脈沖激光器，所述激光器包括：第一泵浦源1、第一光纖2、第一耦合透鏡組3、第一激光全反射鏡4、第一激光增益介質(zhì)5、第一起偏器6、第一棱鏡7、第一45°反射鏡8、電光調(diào)Q晶體9、第二45°反射鏡10、四分之一波片11、第二棱鏡12、激光腔前腔鏡13、第二起偏器14、第二激光增益介質(zhì)15、第二激光全反射鏡16、第二耦合透鏡組17、第二光纖18和第二泵浦源19，其中：

所述第一激光增益介質(zhì)5與第二激光增益介質(zhì)15平行放置，且與激光輸出方向垂直；

所述第一耦合透鏡組3置于所述第一泵浦源1的后方，用于將所述第一泵浦源1發(fā)出的光以布儒斯特角耦合進(jìn)第一激光增益介質(zhì)5中；

所述第二耦合透鏡組17置于所述第二泵浦源19的后方，用于將所述第二泵浦源19發(fā)出的光以布儒斯特角耦合進(jìn)第二激光增益介質(zhì)15中；

所述第一激光全反射鏡4和所述第一激光增益介質(zhì)5依次置于所述第一耦合透鏡組3遠(yuǎn)離所述第一泵浦源1的一側(cè)；

所述第二激光全反射鏡16和所述第二激光增益介質(zhì)15依次置于所述第二耦合透鏡組17遠(yuǎn)離所述第二泵浦源19的一側(cè)。

可選地，所述第一泵浦源1和第一耦合透鏡組3通過所述第一光纖2連接；

所述第二泵浦源19和第二耦合透鏡組17通過所述第二光纖18連接。