[发明专利]F‑P构型可调谐调Q开关

说明书

技术领域

本发明涉及一种F-P构型可调谐调Q开关。

背景技术

目前，调Q技术是产生强激光的重要技术手段，人们利用声光、电光、可饱和吸收等效应设计出一系列的调Q开关应用于激光器中，但是这些调Q开关无法对激光进行调谐，使用不方便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种F-P构型可调谐调Q开关，它不仅能够对激光的波长进行连续调谐，还能同步实现激光的调Q输出，使用非常方便。

本发明解决上述技术问题采取的技术方案是：一种F-P构型可调谐调Q开关，它置于激光谐振腔的一端，它包括：

用于对输入的激光进行调谐得到单一波长的激光的自准直棱镜；

F-P构型调Q器件，所述F-P构型调Q器件由具有电致伸缩效应的光学材料制成，并且所述F-P构型调Q器件的前端面紧贴在自准直棱镜的后端面上；

用于对F-P构型调Q器件施加调制电场的调制电场产生组件，所述调制电场产生组件以电致伸缩效应控制激光在F-P构型调Q器件中的光程，当对应的光程满足法布里-珀罗干涉条件时，调谐后的激光透过所述F-P构型调Q器件，并在F-P构型调Q器件内产生调Q激光后输出。

进一步，所述自准直棱镜具有靠近激光谐振腔的激光工作介质的第一先光学端面和紧贴F-P构型调Q器件的前端面的第一后光学端面，所述第一先光学端面和所述第一后光学端面上设置有对所述激光增透的第一介质膜，所述F-P构型调Q器件的前端面为第二先光学端面，所述F-P构型调Q器件的后端面为第二后光学端面，所述第二后光学端面、第二先光学端面和所述第一后光学端面平行，所述第二先光学端面上设置有对调谐后的激光全反射的第二介质膜，所述第二后光学端面上设置有对调谐后的激光全反射的第三介质膜。

进一步，所述激光工作介质为激光晶体或激光陶瓷或激光光纤或激光玻璃或激光染料。

进一步，所述自准直棱镜右晶体或光学陶瓷或玻璃制成。

进一步，所述F-P构型调Q器件由具有电致伸缩效应的晶体或光学陶瓷或玻璃制成。

进一步，所述调制电场产生组件包括正电极和负电极，在所述正电极和所述负电极中，其中一个设置在所述F-P构型调Q器件的上侧面上，另外一个设置在所述F-P构型调Q器件的下侧面上。

采用了上述技术方案后，设计的F-P构型可调谐调Q开关利用了自准直棱镜的色散效应和自准直现象、F-P构型调Q器件的电致伸缩效应和F-P效应，自准直现象是指光在反射前后的光路能够保持一致性，以高色散光学材料制作自准直棱镜并置于激光谐振腔中，由激光工作介质产生的激光将沿一定的角度入射自准直棱镜，根据折射率定律，只有一定波长的光才能满足自准直条件，这意味着只有这一波长的光才能沿着自准直光路在谐振腔中往返振荡，此过程为激光频率的选择；改变激光入射自准直棱镜的角度，相应地，满足自准直条件的激光的波长也要发生变化，这就是激光波长的调谐。由于F-P构型调Q器件对激光的偏振态并没有特别的要求，所以自准直棱镜可以使用各向同性或者各向异性的光学材料制作，选择的激光可以是单一偏振态或者非偏振态。以自准直棱镜对激光波长进行粗选，将激光振荡频率压缩在一个相对狭窄的区间内，这样就能有效克服单一F-P构型调Q器件选频时可能存在区间外其它干扰频率形成激光振荡的问题。F-P构型调Q器件采用具有电致伸缩效应的光学材料制作，器件加工成F-P标准具，光学端面上镀有对激光高反射的介质膜，能够以横向或者纵向方式施加调制电场，使F-P标准具在受到电场调制时能沿光传播方向产生一定的位移。当自准直棱镜选定振荡波长的激光到达F-P构型调Q器件时，若其在F-P构型调Q器件中的光程不满足F-P干涉条件时，器件的两个光学端面对其都是高反射，此时激光无法通过F-P构型调Q器件而只能在谐振腔中往返振荡，F-P构型可调谐调Q开关处于关断状态；在F-P构型调Q器件上施加调制电场，F-P构型调Q器件随电场电压变化而相应伸缩，也就是激光在F-P构型调Q器件中的光路长度发生变化，当电压达到一定值时，光路正好满足F-P干涉的所需条件，使得激光在F-P构型调Q器件上的透过率达到最大值，调Q开关处于开路状态，产生激光输出，本F-P构型可调谐调Q开关先以自准直棱镜对激光的波长进行粗选，随后在F-P构型调Q器件对激光的调Q过程中对激光的谱线宽度进行压缩，它不仅能够对激光的波长进行连续调谐，还能同步实现激光的调Q输出，使用非常方便。

附图说明

图1为本发明的F-P构型可调谐调Q开关的结构示意图。