[发明专利]一种基于三方晶系的横向电光调Q开关及其降低驱动电压的方法和应用

权利要求书

1.一种调Q激光器降低驱动电压的方法，其特征在于，

所述调Q激光器包括激励源、聚焦系统、输入镜、激光增益介质、横向电光调Q开关、输出镜，激光泵浦方式为侧面泵浦激光或端面泵浦激光；

所述横向电光调Q开关包括沿光路依次设置的偏振片和电光晶体器件，所述电光晶体器件是一块电光晶体，该电光晶体属于三方晶系；光通过所述电光晶体前的偏振方向与所述电光晶体X/Y方向的夹角为45°；所述横向电光调Q开关是退压式电光调Q开关；

在电光晶体上施加驱动电压，使腔内损耗增加且腔内损耗等于增益；

腔内损耗增加且腔内损耗等于增益，如式(Ⅰ)所示：

式(Ⅰ)中，为腔内损耗，为激光增益；n₀是电光晶体在激光波长的折射率，γ是电光系数，V是驱动电压，l为施加在电光晶体上电场的场距，λ是激光波长，d是电光晶体的通光长度，δ₁为激光腔内自身的损耗，R₀是输出镜对工作波段激光的反射率，б_e是激光增益介质在工作波段的有效发射截面，K为常数，与激光阈值有关，η为量子效率，τ为激光增益介质的上能级寿命，f为重复频率，a_p为激光增益介质对工作波段激光的吸收系数，l_a为激光增益介质的长度，P_i为泵浦功率，r_p为泵浦光斑半径，hv_p为工作波段激光的声子能量。

2.根据权利要求1所述的一种调Q激光器降低驱动电压的方法，其特征在于，所述电光晶体的材质为铌酸锂、偏硼酸钡或硅酸镓镧。

3.根据权利要求1所述的一种调Q激光器降低驱动电压的方法，其特征在于，所述横向电光调Q开关适用的重复频率为1Hz-500kHz。

4.根据权利要求3所述的一种调Q激光器降低驱动电压的方法，其特征在于，所述横向电光调Q开关适用的重复频率为50-500kHz。

5.根据权利要求1所述的一种调Q激光器降低驱动电压的方法，其特征在于，垂直于通光方向的所述电光晶体的面进行了表面光学抛光，且镀以对激光透过率大于99％的膜或者不镀膜；垂直于光学主轴的所述电光晶体的面镀以金属膜层。

6.根据权利要求5所述的一种调Q激光器降低驱动电压的方法，其特征在于，所述金属膜层为金或钛。

7.根据权利要求1所述的一种调Q激光器降低驱动电压的方法，其特征在于，所述电光晶体的通光面为正方形或长方形。

8.根据权利要求1所述的一种调Q激光器降低驱动电压的方法，其特征在于，所述激励源为半导体二极管或氙灯，所述激光增益介质的材质为晶体、陶瓷和光纤。

9.根据权利要求1所述的一种调Q激光器降低驱动电压的方法，其特征在于，包括：在电光晶体上施加驱动电压，激光两次通过电光晶体后，产生相位差Γ为0到π，且该相位差与施加的驱动电压的电压值有关，即通过偏振片时，腔内损耗增加，此时的激光增益略小于腔内的损耗，激光停止振荡，最终腔内损耗等于增益，通过降低驱动电压实现电光调Q过程。