[发明专利]方波泵浦多次调Q产生可调串脉冲的激光装置及方法

说明书

本发明公开了一种方波泵浦多次调Q产生可调串脉冲的激光装置及方法，涉及激光技术领域。该装置包括：调Q单元和在所述装置的激光光束传播方向同轴顺次设置全反射镜、调Q晶体、四分之一波片、偏振片、泵浦装置和输出镜。该方法：泵浦源开始工作，积累高能级电子，无激光脉冲输出，在高能级电子积累量达到预设值时，开始向调Q晶体加电压，在谐振腔内形成激光振荡，使积累的高能级电子向低能级跃迁并释放光子，输出第一个激光脉冲；从第一个激光脉冲输出开始，每隔时间间隔t输出一个激光脉冲，形成激光脉冲串，直到泵浦源停止工作为止。本发明实现了用长脉冲方波泵浦多次调Q产生可调串脉冲激光，避免激光器输出参数改变及激光器光学元器件损伤。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，尤其涉及一种方波泵浦多次调Q产生可调串脉冲的激光装置及方法。

背景技术

包含一定数量激光脉冲的激光串脉冲在离子体诊断和脉冲激光照明等领域有广泛应用，离子体诊断和脉冲激光照明这两种应用要求激光脉冲间隔为100微秒-300微秒之间可调，而，目前使用的激光器采用的是泵浦脉冲和调Q脉冲一一对应的方法来产生激光串脉冲，这种方法存在的缺陷：如果调节激光串脉冲中的脉冲个数及脉冲间隔，将会使激光器的输出参数变化，甚至会导致激光器内部光学元器件损伤。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方波泵浦多次调Q产生可调串脉冲的激光装置及方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明所述方波泵浦多次调Q产生可调串脉冲的激光装置，在所述激光装置的激光光束传播方向同轴顺次设置全反射镜、调Q晶体、四分之一波片、偏振片、泵浦装置和输出镜。

优选地，所述装置还包括与所述调Q晶体连接的调Q电路，所述调Q电路在谐振腔外靠近所述调Q晶体的位置固定。

优选地，所述全反射镜朝向所述调Q装置的一侧镀全反射膜。

优选地，所述泵浦装置包括泵浦源和激光晶体，所述泵浦源包括泵浦腔和固定在所述泵浦腔中的脉冲氙灯或激光二极管，所述激光晶体固定在所述泵浦腔 上，所述激光晶体的轴向方向与所述激光光束传播方向相同。

本发明基于所述方波泵浦多次调Q产生可调串脉冲的激光装置实现方波泵浦多次调Q产生可调串脉冲的激光方法，其特征在于，该方法包括：

全反射镜和输出镜组成谐振腔；

设置调Q电路向调Q晶体加电压的时间间隔t和加电压的次数m；

泵浦源开始工作，在泵浦装置中的激光晶体中积累高能级电子，无激光脉冲输出，在高能级电子积累量达到预设值时，开始向调Q晶体加电压，谐振腔内形成激光振荡，使积累的高能级电子向低能级跃迁并释放光子，输出第一个激光脉冲；

从第一个激光脉冲输出开始，每隔时间间隔t之后输出一个激光脉冲，形成激光脉冲串，直到泵浦源停止工作为止。

优选地，在泵浦源形成的泵浦脉冲持续时间内，可任意调节加电压的时间间隔t和加电压的次数M，所述加电压次数m与输出的脉冲串中的激光脉冲个数相同，相邻两个激光脉冲之间的脉冲间隔与一一对应的相邻两次加电压的时间间隔t相同；

所述泵浦源形成的泵浦脉冲为长脉冲方波泵浦。

优选地，调Q电路向调Q晶体加电压的加电压时间的量级为10^-9s。

优选地，第一激光脉冲信号输出，具体为：

S1，泵浦源开始工作；

S2，不向调Q晶体加电压，泵浦装置中产生的光子依次经过偏振片、四分之一波片、调Q晶体后，被全反射镜反射沿原路返回后在依次经过调Q晶体和四分之一波片，被偏振片反射出谐振腔；无激光脉冲输出；