專利名稱：一種色心釔鋁石榴石調(diào)q激光光源的控制方法及其裝置的制作方法
目前常用的激光調(diào)Q方法有電光調(diào)Q、馬達(dá)調(diào)Q、染料調(diào)Q、聲光調(diào)Q等。以色心YAG晶體作成的調(diào)Q器件，剛出現(xiàn)不久。此種器件有許多優(yōu)點(diǎn)，如使用時(shí)像調(diào)Q染料那樣簡單，只需將此種器件插入諧振腔就可工作。染料調(diào)Q只限于低重復(fù)率下工作，而此種器件既可用于重復(fù)率YAG脈沖激光器件，也可用于連續(xù)YAG激光器。

圖1為色心YAG調(diào)Q的激光頭，1為全反膜片，2為色心YAG調(diào)Q器件，3為YAG晶體，4為輸出膜片，5為氪燈。
色心YAG調(diào)Q器件吸收一定的光量子后，立刻變得光學(xué)透明，輸出一個(gè)調(diào)Q激光脈沖。調(diào)Q激光輸出后調(diào)Q器件又處于不透明狀態(tài)。調(diào)Q器件再次吸收光量子達(dá)到所需數(shù)值后，又輸出一個(gè)調(diào)Q激光脈沖。因此，將此種調(diào)Q器件用于連續(xù)YAG，則可獲得一串調(diào)Q脈沖，如圖2所示，但此類調(diào)Q脈沖是不受控的。
此種不受控的被動(dòng)調(diào)Q，在實(shí)際應(yīng)用中很不方便。
本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)此種被動(dòng)調(diào)Q激光的控制方法和裝置。
本發(fā)明實(shí)施辦法是對(duì)此種調(diào)Q器件產(chǎn)生透明的光強(qiáng)進(jìn)行控制，即對(duì)泵浦的瞬態(tài)功率進(jìn)行控制，從而將此種被動(dòng)調(diào)Q變成受控的調(diào)Q輸出。
瞬時(shí)泵浦功率，可以通過控制氪燈5的瞬態(tài)電流來完成，如圖3所示。圖3中，I為氪燈電流，P為激光輸出功率，IS為產(chǎn)生調(diào)Q激光的閾值電流。工作時(shí)，首先將氪燈電流調(diào)到略低于激光器調(diào)Q輸出的閾值電流1IS的某一電流值I1。假設(shè)在圖3的l1-l2期間，需要輸出調(diào)Q激光，則在l1時(shí)刻將氪燈電流上升到超過閾值電流IS的某的值I2，l2時(shí)刻讓氪燈電流又降為l1，則在l1-l2期間有相應(yīng)的調(diào)Q激光輸出。同樣，在圖3的l3-l4，l5-l6也得到相應(yīng)的調(diào)Q激光，若使脈沖電流的寬度足夠小，原則上可以獲得單個(gè)的調(diào)Q脈沖，如l5-l6的輸出。
下面是
具體實(shí)施例方式由激光頭10和具有圖3所示的控制功能的激光電源9，可構(gòu)成如圖4的“可控的色心YAG調(diào)Q激光光源”。直流電源6經(jīng)大功率三極管7供給激光頭10的氪燈5。工作時(shí)，先將氪燈5的電流調(diào)到低于激光調(diào)Q輸出的閾值電流IS的某一值I1。晶體管7具有與大于或小于IS相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)以上的輸入端。I1＜IS，I2＞IS。I1的大小可通過電阻R8調(diào)節(jié)。當(dāng)需要輸出調(diào)Q激光時(shí)，則在三極管7的基極上加上適當(dāng)幅度和寬度的脈沖信號(hào)，使氪燈電流在脈沖信號(hào)期間，達(dá)到高于閾值電流IS的某一值I2，在此期間可得到相應(yīng)的調(diào)Q激光。激光的功率，還可通過脈沖信號(hào)的幅度來控制。大功率三極管7可由并聯(lián)的若干三極管代替。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是利用這種控制方法，除可完成對(duì)輸出激光控制外，還因在不需激光輸出時(shí)，氪燈電流較低，因而可降低激光器件的整機(jī)功耗，延長氪燈的壽命。
利用此種方法，還可使激光輸出期間，氪燈以較高的電流工作。在保證氪燈總的平均功率不增加的情況下，瞬時(shí)給以較大的泵浦功率，從而可獲得激光瞬態(tài)的調(diào)Q功率遠(yuǎn)大于連續(xù)工作時(shí)調(diào)Q輸出的激光功率，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。例如脈寬1ms，間隔4ms，則每秒可輸出200個(gè)高功率的脈沖群。
圖片說明圖1為用色心YAG調(diào)Q器件構(gòu)成的激光頭;圖2為色心YAG調(diào)Q器件用于連續(xù)YAG激光器的調(diào)Q輸出波形示意圖;圖3為氪燈電流I與激光輸出功率P的關(guān)系圖;圖4為可控色心YAG調(diào)Q的激光光源。
圖中1為全反膜片，2為色心YAG調(diào)Q器件，3為YAG晶體，4為輸出膜片，5為氪燈，6為直流電源，7為大功率晶體三極管，8為可調(diào)電阻R，9為激光電源，10為激光頭。
權(quán)利要求
1.一種色心YAG調(diào)Q激光光源的控制方法，其特征在于通過控制氪燈電流，實(shí)現(xiàn)對(duì)色心YAG調(diào)Q激光的控制；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于通過控制串聯(lián)在氪燈供電回路中的晶體管7的基極電流來控制氪燈電流I;
3.一種色心YAG調(diào)Q激光光源裝置，包括激光頭和激光電源，其特征是它的激光頭具有色心YAG調(diào)Q元件2;它的激光電源中與氪燈串聯(lián)的晶體管7具有大于或小于閾值電流IS相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)以上的輸入端。
全文摘要
本發(fā)明屬于激光器件領(lǐng)域。本發(fā)明通過控制氪燈電流實(shí)現(xiàn)對(duì)色心YAG調(diào)Q激光輸出的控制；通過控制串聯(lián)在氪燈供電回路中的晶體管和基極電流來控制氪燈電流。本發(fā)明裝置的特征包括它的激光頭具有色心YAG調(diào)Q元件2，和它的激光電源的晶體管7具有大于或小于閾值電流I
文檔編號(hào)G05D25/02GK1073536SQ9211191
公開日1993年6月23日 申請(qǐng)日期1992年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月25日
發(fā)明者周志康, 姚廣濤, 谷幼英 申請(qǐng)人:重慶京渝激光生物研究所