[发明专利]一种采用4f像传递系统的长脉宽激光器

权利要求书

1.一种采用4f像传递系统的长脉宽激光器，其特征在于，包括：泵浦源、增益介质、泵浦光整形系统、4f像传递系统、声光Q开关和平面输出耦合镜；所述增益介质、4f像传递系统、声光Q开关和平面输出耦合镜位于谐振腔中；泵浦源激发出的泵浦光，经泵浦光整形系统进行泵浦光的光斑大小调整后，入射到增益介质产生激光，增益介质产生的激光通过4f像传递系统进行像传递，再经声光Q开关到平面输出耦合镜，由平面输出耦合镜输出；所述长脉宽激光器还包括第二平面全反镜，第二平面全反镜位于谐振腔的反射端，与输出端相对；

所述长脉宽激光器还包括位于增益介质两端且凸面均朝向增益介质的第一弯月镜和第二弯月镜；

所述4f像传递系统包括第三平凸透镜和第四平凸透镜，第三平凸透镜和第四平凸透镜的焦距相同；第三平凸透镜位于第一弯月镜和第四平凸透镜之间；物面与第三平凸透镜之间的距离、第三平凸透镜与频谱平面之间的距离、频谱平面与第四平凸透镜之间的距离、第四平凸透镜与平面输出耦合镜之间的距离均取为第三平凸透镜的焦距。

2.根据权利要求1所述的长脉宽激光器，其特征在于，泵浦源为采用端面泵浦的LD泵浦源。

3.根据权利要求1或2所述的长脉宽激光器，其特征在于，所述平面输出耦合镜的透过率能够配合谐振腔的长度和激光的脉宽进行调整。

4.根据权利要求1或2所述的长脉宽激光器，其特征在于，泵浦光整形系统由第一平凸透镜和第二平凸透镜组成，第一平凸透镜位于泵浦源和第二平凸透镜之间，第二平凸透镜位于第一平凸透镜和第一弯月镜之间。

5.根据权利要求1或2所述的长脉宽激光器，其特征在于，第三平凸透镜和第四平凸透镜为傅里叶透镜。

6.根据权利要求4所述的长脉宽激光器，其特征在于，所述长脉宽激光器还包括泵浦光反射系统，泵浦光反射系统用于将增益介质未吸收的泵浦光反射和整形后，再次进入增益介质；第二弯月镜位于增益介质和泵浦光反射系统之间。

7.根据权利要求6所述的长脉宽激光器，其特征在于，泵浦光反射系统包括第五平凸透镜和第一平面全反镜，第五平凸透镜位于第二弯月镜和第一平面全反镜之间。

8.根据权利要求1所述的长脉宽激光器，其特征在于，所述长脉宽激光器的激光的输出功率为26W，脉宽为130ns。

9.根据权利要求7所述的长脉宽激光器，其特征在于，第一弯月镜的放置方向与水平方向夹角为81°，第二弯月镜的放置方向与水平方向夹角为99°，第二平面全反镜的放置方向与水平方向夹角为72°。

10.根据权利要求9所述的长脉宽激光器，其特征在于，泵浦源的中心波长为888nm，光斑大小为400um，数值孔径为0.22NA，泵浦功率为100W；

增益介质为Nd:YVO₄，尺寸为4*4*30mm，Nd³⁺的掺杂浓度为0.5％；

第一平面全反镜为针对888nm的平面全反镜；

第一弯月镜的曲率半径为1000mm；

第二弯月镜的曲率半径为1000mm；

第一平凸透镜的焦距为30mm；

第二平凸透镜的焦距为60mm；

第三平凸透镜的焦距和第四平凸透镜的焦距均为400mm；

第三平凸透镜和第四平凸透镜之间的距离为800mm，物面到第三平凸透镜的距离为400mm；平面输出耦合镜和第四平凸透镜之间的距离为400mm；

第五平凸透镜的焦距为60mm；

声光Q开关的设置频率为12KHz；

平面输出耦合镜的透过率为15％；

谐振腔的腔长为2.4m。