[发明专利]一种输出激光参数可控制的被动调Q固体激光器

说明书

【技术领域】

本发明涉及固体材料光学谐振器或其部件的结构或形状，尤指一种输出激光参数可控制的被动调Q固体激光器。

【背景技术】

调Q固体激光器由于其具有极窄的脉冲宽度、极高的峰值功率等优点，在现代激光加工、光学测量、医疗卫生等方面得到了广泛的运用。传统的固体激光器调Q方法分为主动调Q和被动调Q，主动调Q的方法可对输出激光的出光时间、功率大小、重复频率及脉冲宽度等激光参数进行精确控制，但其需要额外增加光学、电学等控制元件，且控元件体积大，成本高。被动调Q具有体积小、结构简单的优点，但由于其被动调Q晶体被动工作的特点，在一定的输出功率情况下，其重复频率、脉冲宽度由被动调Q晶体的特性决定，具有不可控性，极大地限制了其使用范围。

【发明内容】

针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种具备输出激光的出光时间、功率大小、重复频率、脉冲宽度等参数可控的被动调Q固体激光器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种输出激光参数可控制的被动调Q固体激光器，包括：激光泵浦源、泵浦耦合装置、光学谐振腔、激光增益介质、被动调Q晶体、主控半导体激光器(主控LD)及主控耦合装置，所述光学谐振腔包括全反射腔镜、反射镜、耦合输出镜，主控半导体激光器出射光经主控耦合装置及反射镜聚焦于被动调Q晶体，从而控制被动调Q晶体的漂白程度，通过对主控半导体激光器的出光时间、功率大小的调节及对激光泵浦源输出功率大小的调节，实现对被动调Q固体激光器输出激光的出光时间、功率大小、重复频率及脉冲宽度的控制。

进一步地，主控半导体激光器的出射光经主控耦合装置及反射镜后照射于被动调Q晶体，被动调Q晶体被照射位置的范围，包含光学谐振腔振荡光在被动调Q晶体上的通光孔径，这使得被动调Q晶体的漂白程度可以受到激光晶体发射的荧光和主控半导体激光器的双重控制。

进一步地，主控半导体激光器的出射光波长能够引起被动调Q晶体的基态吸收，即主控半导体激光器的出射光具有漂白被动调Q晶体的能力。

进一步地，主控半导体激光器的出光时间及出光功率大小可通过电源给以控制，主控半导体激光器的光进入被动调Q晶体，其耦合方式可以是经光纤耦合，也可以是主控半导体激光器出光后，经光学整形镜片或自聚焦透镜直接耦合。

进一步地，泵浦源的出光功率大小可通过电源给以控制，其耦合方式可以是经光纤耦合，也可以是通过光学整形镜片或自聚焦透镜直接耦合。

进一步地，若不对激光泵浦源的出光功率大小进行控制，也可只利用主控半导体激光器控制激光器的出光参数，只是参数调节范围减小。

进一步地，晶体的泵浦方式可以是侧面泵浦，也可以是端面泵浦，其泵浦源可以是泵浦灯或LD。

本发明的有益效果是：利用添加主控半导体激光器的方法，实现了对被动调Q激光器输出激光参数的控制，使得被动调Q固体激光器在保持其体积小、结构简单等优点的同时，具备了输出激光的出光时间、功率大小、重复频率、脉冲宽度等参数可控的特点，极大地拓展了其应用范围。

【附图说明】

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

图1是本发明一种输出激光参数可控制的被动调Q固体激光器原理图；

图1中：1-激光泵浦源、2-泵浦耦合装置、3-光学谐振腔、31-全反射腔镜、32-反射镜、33-耦合输出镜、4-激光增益介质、5-被动调Q晶体、8-主控耦合装置、9-主控半导体激光器、10-输出激光。

【具体实施方式】

参见图1，本发明一种输出激光参数可控制的被动调Q固体激光器，包括：激光泵浦源1、泵浦耦合装置2、光学谐振腔3、激光增益介质4、被动调Q晶体5、主控半导体激光器(主控LD)9及主控耦合装置8，所述光学谐振腔3包括全反射腔镜31、反射镜32、耦合输出镜33，主控半导体激光器9出射光经主控耦合装置8及反射镜32聚焦于被动调Q晶体，从而控制被动调Q晶体5的漂白程度，通过对主控半导体激光器9的出光时间、功率大小的调节及对激光泵浦源1输出功率大小的调节，实现对被动调Q固体激光器输出激光的出光时间、功率大小、重复频率及脉冲宽度的控制。