[发明专利]一种高抗振千赫兹小型化激光器

说明书

本发明提供一种高抗振千赫兹小型化激光器，包括泵浦耦合模块和设置在泵浦耦合模块上层的激光振荡模块，泵浦耦合模块包括激光二级管巴堆、波导整形器件、柱面镜、第二四分之一波片、凸透镜、道威棱镜和第二45°二相色镜，激光振荡模块包括保罗棱镜、补偿波片、激光晶体、第一45°二相色镜、45°偏振平板分束镜、第一四分之一波片、电光晶体和输出镜。本发明通过将激光振荡模块设置在泵浦耦合模块上层，减小激光器体积；将压缩后的泵浦光变为椭圆偏振光以抑制各项同性晶体的热致双折射退偏效应；激光振荡模块为自洽激光震荡腔，x，y方向同时具有自恰的能力，具有较大的抗振容限，并同时具有较大角度的补偿范围；设置热控模块进行热传导控温。

技术领域

本发明涉及基本电气元件技术领域，具体涉及一种高抗振千赫兹小型化激光器。

背景技术

激光二极管(LD)端面抽运的激光器由于具有高光束质量、高重频、高峰值功率、窄脉宽、长寿命的特点，一直是固体激光领域的研究重点和热点，广泛应用于大气激光雷达、海洋探测激光雷达、激光制导等领域。随着应用需要的发展，具有高光束质量(近衍射极限)、能够输出高重频激光的激光器正在逐渐替代传统低重频、大能量的激光器，而实现此类指标的激光器主要为端面泵浦，同时对这类激光器提出了小型化、高力学环境适应性的要求。常规的端泵激光器通常采用光学镜片作为谐振腔镜，结合LD光纤耦合泵浦与调Q技术(脉冲调制)。

端泵激光器指泵浦激光通过耦合系统聚焦到板条晶体表面，振荡光与泵浦光沿同方向传播，通常由泵浦耦合模块、振荡器模块、调Q模块三部分组成，这三者之间共同决定了激光器输出指标以及激光器体积。泵浦模块有光纤耦合和巴堆耦合两种方式，光纤耦合指LD发出泵浦光聚焦到光纤后入射到晶体端面，巴堆耦合指LD阵列通过透镜空间耦合到晶体端面；振荡器模块分为光学腔镜腔和光学棱镜腔两种，光学腔镜指光学镜片作为谐振腔镜构成的激光谐振腔，光学棱镜腔指光学棱镜腔作为谐振腔镜构成的激光谐振腔；调Q模块分为声光调Q模块和电光调Q模块两类，声光调Q模块是指采用声光晶体通过声场衍射实现激光偏转实现调Q，电光调Q模块是指采用电光晶体通过相位调制结合偏振片实现调Q。

现有端泵激光器体积相对较大，相比采用巴堆耦合的采用光纤耦合的激光头体积会更大，尤其输出峰值功率大于1MW激光器尺寸普遍大于300×120×80mm³。且通常采用光学镜片作为谐振端镜，这样的激光器力学环境适应性较差，难以满足高冲击、高振动的使用环境。因此在激光雷达、激光制导环境下常规端泵激光器的使用受到了很大的限制。

发明内容

本发明是为了解决现有激光器力学环境适应性较差，难以满足高冲击、高振动的使用环境的问题，提供一种高抗振千赫兹小型化激光器，通过将激光振荡模块设置在泵浦耦合模块上层，减小激光器体积；将压缩后的泵浦光变为椭圆偏振光以抑制各项同性晶体的热致双折射退偏效应；激光振荡模块为自洽激光震荡腔，x，y方向同时具有自恰的能力，具有较大的抗振容限，并同时具有较大角度的补偿范围(≥5°)；设置热控模块进行热传导控温。本发明具有输出光束质量高、输出峰值功率高、体积小、重频千赫兹、脉宽窄、集成度高、效率高、宽温度范围工作等优点。

本发明提供一种高抗振千赫兹小型化激光器，包括泵浦耦合模块和设置在泵浦耦合模块上层的激光振荡模块；

泵浦耦合模块用于产生泵浦光并进行压缩、改变偏振形态后会聚输出，激光振荡模块用于接收泵浦耦合模块输出的泵浦光并使泵浦光振荡后输出激光光束。

本发明所述的一种高抗振千赫兹小型化激光器，作为优选方式，

激光振荡模块包括依次光连接的保罗棱镜、补偿波片、激光晶体、第一45°二相色镜、45°偏振平板分束镜、第一四分之一波片、电光晶体和输出镜；

第一45°二相色镜设置在泵浦耦合模块的泵浦光输出一侧；

激光振荡模块的腔体为U形腔，第一45°二相色镜与激光晶体的输出光路呈45°夹角，45°偏振平板分束镜与第一45°二相色镜的输出光路呈45°夹角；