[实用新型]双电光调Q Nd:YAG激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光，特别是一种双电光调Q Nd:YAG激光器。

背景技术

高平均功率、高重复频率、高光束质量的固态激光器在工业加工、军事装备、空间通讯和医疗诊治等领域有着重要的应用价值。随着大功率半导体激光二极管阵列输出性能的不断提高，半导体激光泵浦的全固态激光器(DPSSL)以其体积小、效率高、寿命长的特点迅速成为激光器发展的热点。

在高功率全固态激光器中，半导体激光二极管的泵浦光谱和固体增益介质的吸收光谱能够实现匹配，但是由于介质内的泵浦光功率密度显著增强，会出现严重的热效应，引起热致双折射、相位畸变、热聚焦、热透镜等现象，严重影响激光器的输出功率和光束质量。随着泵浦功率的增大，激光介质的热效应会越来越显著，甚至成为激光器性能提高的一个致命因素。其中增益介质的热致双折射使得激光束的偏振性明显退化，当腔内存在起偏器时，腔内损耗显著增加，将直接导致激光输出功率的下降，成为制约激光器输出功率提升的重要因素。而增益介质严重的热透镜效应，将造成增益激活区内振荡模体积的缩小，激活粒子数有效利用率下降，最终限制激光器效率的提高。

发明内容

为了同时补偿固体增益介质的热致双折射及热透镜效应，进一步提高半导体激光二极管(LD)侧向抽运电光调Q Nd:YAG激光器的输出功率，本实用新型通过一种双电光调Q Nd:YAG激光器，该激光器应具有结构紧凑，激光输出功率高的特点。

本实用新型的原理是在传统调Q谐振腔的基础上沿着偏振片的退偏损耗输出光路附加一个调Q谐振支路，使得损耗分量经Q开光后被原路反回腔内，形成有效的激光输出。

本实用新型的技术解决方案是：

一种双电光调Q Nd:YAG激光器，包括主光路，该主光路是在主振荡轴线上，由依次放置的输出耦合镜、Nd:YAG棒、偏振片、第一1/4波片、第一调Q晶体、第一后腔镜构成，其中所述的偏振片与出射激光的反方向成布儒斯特角，其特点是还有一调Q支路，该调Q支路是在沿所述的偏振片的退偏损耗输出光路方向，由依次放置的第二1/4波片、第二调Q晶体和第二后腔镜构成。

所述的输出耦合镜为平板耦合镜，所述的后腔镜为凸面全反射镜。

所述的调Q晶体为磷酸二氘钾晶体(以下简称为KD^*P)。

所述的双电光调Q Nd:YAG激光器，在主路调Q谐振腔的基础上沿着偏振片的退偏损耗输出光路附加一个调Q谐振支路，使得损耗分量经Q开关后被原路反回腔内，形成有效激光输出。该结构可以同时补偿固体增益介质的热致双折射及热透镜效应，提高激光器的输出功率。

本实用新型的工作过程是：对两路中的KD^*P电光调Q晶体加同步调Q电压。由于激光介质的热致双折射效应，激光束自增益介质Nd:YAG棒出来后为部分偏振或非偏振光，当其经过布儒斯特偏振片后被分解为s偏振光和p偏振光，分别被偏振片反射到支路中，或透过偏振片在主路中振荡。当两路中的KD^*P晶体不加1/4波电压时，两路均不能形成振荡，无法输出激光。当对两块KD^*P晶体加1/4波同步电压时，两路中的振荡光产生180°的相位延迟，偏振方向不改变，则两路中的光分别单独在两个后腔镜和输出镜间振荡，通过输出镜得到激光输出。

本实用新型具有以下优点：

1、采用双调Q晶体谐振腔设计。在传统调Q谐振腔的基础上，加一退偏损耗补偿支路，使得热退偏损耗得到补偿。

2、对两路中的KD^*P电光调Q晶体加同步调Q电压。两支路谐振腔参数完全一致，并允许s偏振分量和p偏振分量同时独立振荡，每次振荡s分量和p分量偏振光均能形成有效输出。

3、实验表明，保持系统结构紧凑的情况下，输出功率得到明显提高。

以下结合附图与实施例对本实用新型做进一步的说明。

附图说明

图1为本实用新型激光器谐振腔的总体示意图。

图2为没有热退偏补偿的电光调Q Nd:YAG激光器结构示意图。

具体实施方式