[发明专利]一种输出耦合率连续可调的激光装置

权利要求书

1.一种输出耦合率连续可调的激光装置，其特征在于，包括：

依次光学共轴放置的第一高反镜(2-1)、至少两个激光增益模块(1)、相位调制器(3)、偏振片(4)和第二高反镜(2-2)；

所述激光增益模块(1)用于在泵浦条件下产生辐射激光，所述激光增益模块(1)包括激光增益介质(1-1)和Tm:YAG泵浦源(1-2)，所述激光增益介质(1-1)为Tm:YAG晶体，所述Tm:YAG泵浦源(1-2)设置于所述激光增益介质(1-1)的侧面并对其进行泵浦；

所述第一高反镜(2-1)和所述第二高反镜(2-2)用于构成激光谐振腔实现激光往返振荡，所述第一高反镜(2-1)和所述第二高反镜(2-2)的腔内均镀有对于预设波长的p光和预设波长的s光高反射率的膜层；

所述偏振片(4)镀有对于预设波长的s光高反射率且对于预设波长的p光均高透过率的膜层，用于分离p光和s光并实现激光输出；

其中，所述至少两个激光增益模块(1)中的至少一个激光增益模块(1)通过控制温度场实现对经过其的激光进行旋光量调节，以用作相位调制功能，与所述相位调制器(3)调节所述激光谐振腔内p光和s光的相位延迟量，实现输出耦合率调控；

所述激光装置在10％～20％高输出耦合率条件下有效激光输出，实现2.02μm强增益谱线激光输出；

所述激光装置在3％～8％低输出耦合率条件下有效激光输出，实现2.07μm处弱增益谱线增强及1.95μm、2.02μm强增益谱线抑制。

2.根据权利要求1所述的输出耦合率连续可调的激光装置，其特征在于，所述相位调制器(3)为具有旋光效应的晶体。

3.根据权利要求1所述的输出耦合率连续可调的激光装置，其特征在于，所述相位调制器(3)对于经过其的激光的相位调制范围为[0,2π]。

4.根据权利要求1所述的输出耦合率连续可调的激光装置，其特征在于，所述至少两个激光增益模块(1)中的任意一个激光增益模块(1)用于为其他的一个或多个所述激光增益模块(1)相位调制。

5.根据权利要求1所述的输出耦合率连续可调的激光装置，其特征在于，所述预设波长的激光为2μm波段的激光。

6.根据权利要求1所述的输出耦合率连续可调的激光装置，其特征在于，所述激光装置的工作过程为：

所述至少两个激光增益模块(1)在泵浦条件下产生辐射激光，其中至少一个所述激光增益模块(1)通过控制温度场实现旋光调节；所述辐射激光在所述第一高反镜(2-1)和所述第二高反镜(2-2)构成的谐振腔内往返传输，实现增益激光振荡；增益激光经过所述至少两个激光增益模块(1)、相位调制器(3)时，分别产生旋光，其中具有相位调制功能的激光增益模块(1)的旋光量与所述激光装置的工作参数相关；累积旋光后的增益激光通过偏振片(4)在p光和s光两个方向分解，沿不同方向传输；所述p光继续在高反镜(2)构成的激光谐振腔内往返传输；所述s光折返传输至激光谐振腔外，形成损耗或者有效激光输出；

所述有效激光输出的过程为：

低电流工作状态下，调节至少一个激光增益模块(1)的旋光量，实现激光输出；调节相位调制器(3)的旋光量，至激光输出最大值位置；等步长增加电流，每个电流条件下重复上述调节过程，至预先设定的工作条件。

7.根据权利要求6所述的输出耦合率连续可调的激光装置，其特征在于，至少一个所述激光增益模块(1)的旋光量调节范围在初始值的±15％。

8.根据权利要求6所述的输出耦合率连续可调的激光装置，其特征在于，所述低电流取值高于所述激光装置自由运转时等效腔激光阈值电流。