[發明專利]一種低電壓高調制速度的高能量電光調Q激光器

有效

• 申請號: 202110440496.4
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113161855B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 繆龍;鄭廣建
• 申請（專利權）人: 福州市納飛光電科技有限公司
• 主分類號: H01S3/06
• 分類號: H01S3/06;H01S3/081;H01S3/115;H01S3/16
• 代理公司: 福州市鼓樓區年盛知識產權代理事務所(普通合伙) 35254
• 代理人: 謝名海

本發明提出了一種低電壓高調制速度的高能量電光調Q激光器，按激光傳輸路徑依次包括激光前腔鏡、激光起偏檢偏器、低電壓高調制速度電光調制器和激光后腔鏡，還包括用于產生激光增益的激光增益模塊。本發明的激光射入低電壓高調制速度電光調制器后，經過第一反射裝置和第二反射裝置來回反射多次經過電光晶體，電光調制器可以對經過電光晶體的激光產生多次的電光調制作用，從而獲得了非常低的電光調制器調制電壓，電壓的大幅降低使得，在保證大光斑直徑，大激光脈沖能量的前提下，10Mhz以及更高的調制速度可以實現，甚至實現百兆赫茲的調Q脈沖。同時激光增益模塊的使用，可以獲得很強的激光增益，輸出高能量激光。

技術領域

本發明涉及激光器領域，特別涉及一種低電壓高調制速度的高能量電光調Q 激光器。

背景技術

傳統上使用到高能調Q激光器中的的電光調制器一般采用電光晶體作為調 制晶體，例如，LiNO3，KD*P，BBO，KTP等，其具有可承受功率高，開關比高等 特點。但是此類晶體本身都有一些性能缺陷，限制了其在高調制速度高能量脈 沖激光器中的應用，例如LiNO3晶體，其具有較高的電光系數，工作電壓較低， 但是其振鈴效應嚴重，限制了其在高調制頻率段的應用，另外其損傷閾值也偏 低，這樣也限制了其在高能量段的應用。KD*P其損傷閾值較高，但電光系數偏 低，調Q工作時需要很高的驅動電壓，而且其晶體容易潮解，限制了其在高調 制速度，高能量調Q激光器中的應用。BBO晶體具有非常優異的激光損傷閾值， 振鈴效應小，非常適合應用于高調制速度高能量調Q激光器，但由于其較小的 電光系數，其工作的1/4波電壓仍然很高，這樣限制了其獲得更高的調制速度。 另外，對于高能量的激光器，想要提高能量值，就需要設法提高內部各器件的 損傷閾值，除了選擇較高損傷閾值的材料外，還可以增大激光光斑直徑以降低 單位面積的能量密度，但是光斑的增大意味著電光晶體的通光尺寸也需要增大， 這樣會導致1/4波電壓大幅增加。因此需同時具備高調制速度、高能量高損傷 閾值的調Q激光很難獲得。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種能夠同時高效獲 得低電壓、高調制速度及高能量的電光調Q激光器。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種低電壓高調制速度的高能量電光調Q激光器，按激光傳輸路徑依次包 括激光前腔鏡(1)、激光起偏檢偏器(2)、低電壓高調制速度電光調制器(3) 和激光后腔鏡(4)；低電壓高調制速度電光調制器(3)依包括平行設置的第 一反射裝置(31)和第二反射裝置(33)，第一反射裝置(31)和第二反射裝置 (33)之間設置有電光晶體(32)，電光晶體(32)的電極連接有電光調制器驅 動源(5)，第一反射裝置(31)和第二反射裝置(33)用于將射入的激光垂直 入射到電光晶體，并保持平行地來回多次反射經過電光晶體(32)后再平行地 反射出去；還包括設置在低電壓高調制速度電光調制器(3)內部的激光增益模 塊，激光增益模塊用于對多次經過電光晶體的激光進行多次增益。

進一步，所述第一反射裝置(31)和所述第二反射裝置(33)相對的面上 均設置有若干呈V型槽，V型槽的角度為90度，V型槽的內表面鍍有反射膜， 所述第一反射裝置(31)和所述第二反射裝置(33)上下錯開半個V型槽距離。 或者所述第一反射裝置(31)和所述第二反射裝置(33)相對的面上均設置有 若干呈V型排列連接的反射鏡(311)，反射鏡之間的夾角為90度，所述第一反 射裝置(31)和所述第二反射裝置(33)上下錯開半個V型連接反射鏡(311) 高度的距離。

進一步，所述電光晶體(32)的上、下表面鍍金屬膜，所述電光晶體(32) 連接有正、負電極，所述電光晶體(32)的正、負電極分別與所述電光調制器 驅動源(5)電性連接，并由電光調制器驅動源(5)進行驅動控制。

進一步，所述電光晶體(32)為BBO晶體或KTP晶體。

進一步，所述激光增益模塊(6)包括激光增益介質(61)，激光增益介質 (61)的側面設置有用于對經過激光增益介質(61)的激光進行泵浦增益的泵 浦源(62)。