[發明專利]一種被動調Q激光器

在審

• 申請號: 202010426014.5
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111478171A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 廖文斌;陳雨金;張戈;黃藝東;李丙軒;林炎富
• 申請（專利權）人: 中國科學院福建物質結構研究所
• 主分類號: H01S3/11
• 分類號: H01S3/11;H01S3/091
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 史冬梅

本發明公開了一種被動調Q激光器，包括多個工作周期、工作占空比均相同的泵浦源和設置在多個泵浦源出光側的一個諧振腔；多個泵浦源，用于在一個工作周期內，以固定時間間隔依次發射泵浦光；泵浦源的脈寬與固定時間間隔相等；諧振腔，利用多個泵浦光泵浦諧振腔內的激光晶體，得到多束從激光晶體不同位置出射的激光，每束激光在諧振腔內多次反射后出射，得到連續脈沖激光。本發明的被動調Q激光器，克服了傳統被動調Q激光器在高峰值功率、斬波泵浦條件下輸出的激光脈沖不連續的缺點，能夠使激光器在斬波泵浦工作條件下，輸出的激光脈沖在時間域上連續，本發明能夠有效地擴展被動調Q激光器的應用范圍。

技術領域

本申請涉及一種被動調Q激光器，屬于激光器技術領域。

背景技術

對于某些特殊領域，如車載激光雷達，對所使用的激光光源有著高重復頻率，窄激光脈沖和高峰值功率的要求。被動調Q激光器是一種常用于實現高重復頻率、窄脈寬、高峰值功率激光脈沖輸出的方法，它具有結構緊湊、體積小、安全性高、適用于各類測試環境的優點。根據所使用的激光晶體的不同，被動調Q能夠得到各種波長的脈沖激光器。

現有技術中的被動調Q激光器是以連續泵浦或斬波泵浦的工作方式對激光晶體進行泵浦的，其產生的激光脈沖序列在時間域上可分為連續和以斬波頻率分布的間斷脈沖序列。被動調Q激光器輸出的激光脈沖頻率與泵浦源的峰值功率緊密相關，為了獲得高頻率的脈沖輸出，泵浦源通常需要工作在高峰值功率條件下。對于激光熱性能較差的部分激光晶體，為了保護激光晶體不受破壞，泵浦源只能以斬波的方式對激光晶體進行泵浦，以減少激光晶體受高功率泵浦時熱效應的影響。

然而，斬波泵浦激光晶體所輸出的激光脈沖在時間域上是一系列分立的脈沖序列，不連續的脈沖序列增加了激光器作為光源的使用難度，限制了激光器的應用范圍。

發明內容

本申請的目的在于，提供一種被動調Q激光器，以解決現有被動調Q激光器存在的以斬波泵浦晶體，導致輸出的激光脈沖不連續的技術問題。

本發明的被動調Q激光器，包括多個工作周期、工作占空比均相同的泵浦源和設置在多個所述泵浦源出光側的一個諧振腔；

多個所述泵浦源，用于在一個工作周期內，以固定時間間隔依次發射泵浦光；

所述泵浦源的脈寬與所述固定時間間隔相等；

所述諧振腔，利用多個所述泵浦光泵浦所述諧振腔內的激光晶體，得到多束從所述激光晶體不同位置出射的激光，每束所述激光在所述諧振腔內多次反射后出射，得到連續脈沖激光。

優選地，還包括設置于所述諧振腔出光側的分光片和信號反饋系統；

所述分光片，用于將每束泵浦光對應的所述脈沖激光中的一部分反射至所述信號反饋系統，另一部分透射；

所述信號反饋系統，用于監測所有所述脈沖激光在時間域上的分布情況，并根據所述分布情況調整多個所述泵浦源的出光順序。

優選地，所述泵浦源的數量根據第一公式確定；所述第一公式為：

N＝1/D

式中，N為所述泵浦源的數量，D為所述泵浦源的工作占空比。

優選地，所述固定時間間隔根據第二公式確定；所述第二公式為：

ΔT＝D×T

式中，ΔT為固定時間間隔，D為所述泵浦源的工作占空比，T為所述泵浦源的工作周期。

優選地，多個所述泵浦源發射的泵浦光呈分散形式入射至所述激光晶體的不同位置。

優選地，多個所述泵浦源呈陣列排布。

優選地，還包括設置于多個所述泵浦源和所述諧振腔之間的耦合透鏡組；