Nd:YAG電光調(diào)Q激光器雙全反鏡復合諧振腔的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種混合偏振輸出NchYAG電光調(diào)Q激光器，具體設及較高重復頻率 (50~IOOHz)運轉(zhuǎn)下電光調(diào)QNchYAG固體激光器的諧振腔。"
【背景技術】
[0002] 通常的NchYAG電光調(diào)Q激光器采用的諧振腔光路是按順序排列的激光器全反鏡 1、.電光調(diào)Q組件2、偏振片3、Nd:YAG激光晶體4、輸出鏡5輸出偏振光及泄漏偏振光。對于 電光調(diào)QNd:YAG激光器而言，需要線偏振光束，因此需要在諧振腔光路中插入偏振片"3"， 迫使Nd:YAG"4"運類各向同性晶體發(fā)射出線偏振光（定義為";!"方向線偏振光即偏振態(tài) 為P態(tài)偏振光），若無雙折射效應時，就不會有輸出能量損耗）。對于在較高重復頻率下運 轉(zhuǎn)的NchYAG激光器，由于NchYAG晶體的熱致雙折射產(chǎn)生的退偏，使原有的線偏振光部分發(fā) 生偏轉(zhuǎn)（定義為"貨"方向線偏振光即偏振態(tài)為S態(tài)偏振光）而不能沿原諧振腔光路傳輸 而是經(jīng)圖2所示偏振片反射出諧振腔，從而會降低激光輸出。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽00引本發(fā)明的目的在于改進較高重復頻率（50~IOOHz)運轉(zhuǎn)下，電光調(diào)QNd:YAG固體 激光器的諧振腔，提供一種能大幅提高激光輸出穩(wěn)定性的Nd:YAG電光調(diào)Q激光器雙全反鏡 復合諧振腔，W解決當NchYAG激光器在較高重復頻率運轉(zhuǎn)時，由于激光晶體的熱致雙折射 引起的退偏造成激光器的輸出能量下降問題。
[0004] 本發(fā)明實現(xiàn)上述目的的技術解決方案是：一種NchYAG電光調(diào)Q激光器雙全反鏡 復合諧振腔，包括：沿主諧振腔光路順序排列的第一全反鏡（1)、第一電光調(diào)Q組件（2)、第 一偏振片（3)、NchYAG激光晶體（4)和輸出鏡巧），其特征在于：在主諧振腔光路側(cè)面平行 光路上，設有與上述第一全反鏡（1)、第一電光調(diào)Q組件（2)和第一偏振片（3)對應平行的 第二全反鏡（1-1)、第二電光調(diào)Q組件（2-1)和第二偏振片（3-1)，并由此順次排列組成的 副諧振腔光路和上述主諧振腔光路構成了一路輸出偏振光，一路輸出泄漏偏振光的雙全反 鏡復合諧振腔，激光順次通過第二全反鏡（1-1)、第二電光調(diào)Q組件（2-1)和第二偏振片 (3-1)中心將偏轉(zhuǎn)出的S態(tài)線偏振激光"斌'導入主諧振腔光路上的第一偏振片（3)，與主 諧振腔光路上的P態(tài)線偏振激光"!"一起參與諧振振蕩，混合偏振輸出激光器。 陽0化]本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術具有如下有益效果。
[0006] 能大幅提高激光輸出穩(wěn)定性。本發(fā)明在現(xiàn)有技術d:YAG電光調(diào)Q激光器諧振腔的 基礎上，設置與主諧振腔光路平行的第二全反鏡（1-1)、第二電光調(diào)Q組件（2-1)和第二偏 振片（3-1)，利用第二偏振片S態(tài)(''0'，^扁振光反射，透過主諧振腔P態(tài)("；!")偏振光，將 偏轉(zhuǎn)出諧振的S態(tài)激光，導入激光器主諧振腔，使S態(tài)線偏振激光"0"方向與P態(tài)線偏振 激啦':''方郵勻參與諧振腔振蕩，混合偏振輸出激総利用捕振腔制各和副諧振腔％ 路輸出的激光，具有P態(tài)'+S態(tài)混合偏振態(tài)特性，提高激光輸出的穩(wěn)定性，進而解 決了當NchYAG激光器在較高重復頻率運轉(zhuǎn)時，由于激光晶體的熱致雙折射引起的退偏造 成激光器的輸出能量下降問題。
[0007] 本發(fā)明在主諧振腔光路側(cè)面平行光路上增加一套全反鏡、電光調(diào)Q組件和偏振 片，將較高重復頻率（50~IOOHz)運轉(zhuǎn)下的激光，轉(zhuǎn)換為具有P態(tài)";I" +S態(tài)的混合 偏振激光匯合在電光調(diào)QNchYAG固體激光器中，將泄漏出諧振腔的S態(tài)(''?")激光導入 激光器諧振腔內(nèi)，使S態(tài)線偏振激光（wp"方向）與P態(tài)線偏振激光方向）均參與 諧振腔振蕩，從而減小了由于激光晶體的熱致雙折射引起的退偏造成激光器的輸出能量下 降，使激光具有P態(tài)+S態(tài)混合偏振態(tài)特點，而提高激光器輸出的穩(wěn)定性。
[0008] 脈沖激光器在不同重復頻率工作下，本發(fā)明采用雙全反鏡復合諧振腔與采用常規(guī) 諧振腔時激光輸出能量穩(wěn)定性對比實驗，實驗中可W看到與重復頻率20化時的激光輸出 能量相比：采用常規(guī)諧振腔輸出時重復頻率為50化時的激光輸出下降約4%，而重復頻率 提高到100化時能量下降19% ;而采用混合偏振方式輸出時重復頻率為50化的激光輸出 下降約3%，而重復頻率提高到100化時能量下降僅8. 5%?？梢娂す廨敵龇€(wěn)定性得到了大 巾呂提局。
【附圖說明】
[0009] 圖1是本發(fā)明NchYAG電光調(diào)Q激光器混合偏振輸出激光輸出光路示意圖。
[0010] 圖2是常規(guī)NchYAG電光調(diào)Q激光器輸出光路示意圖。 W11] 圖3顯示的是圖1、圖2兩種輸出方案的比較曲線示意圖。
[0012] 圖中：1第一全反鏡，1-1.第二全反鏡；2第一電光調(diào)Q組件，2-1第二電光調(diào)Q組 件，3第一偏振片，3-1第二偏振片，4Nd:YAG激光晶體，5輸出鏡，0S態(tài)線偏振激光，!P態(tài) 線偏振激光。
【具體實施方式】
[001引參閱圖1。在W下描述的實施例中，NchYAG電光調(diào)Q激光器雙全反鏡復合諧振 腔，包括：沿主諧振腔光路順序排列的第一全反鏡（1)、第一電光調(diào)Q組件（2)、第一偏振片 (3)、NchYAG激光晶體（4)和輸出鏡巧），其中：主諧振腔光路側(cè)面平行光路上，設有與上述 第一全反鏡（1)、第一電光調(diào)Q組件（2)和第一偏振片（3)對應平行的第二全反鏡（1-1)、 第二電光調(diào)Q組件（2-1)和第二偏振片（3-1)，并由此順次排列組成的副諧振腔光路和上述 主諧振腔光路構成了一路輸出偏振光，一路輸出泄漏偏振光的雙全反鏡復合諧振腔，激光 順次通過第二全反鏡（1-1)、第二電光調(diào)Q組件（2-1)和第二偏振片（3-1)中屯、，將偏轉(zhuǎn)出 的S態(tài)線偏振激光"0"導入主諧振腔光路上的第一偏振片（3)，與主諧振腔光路上的P態(tài) 線偏振激光"一起參與諧振振蕩，混合偏振輸出激光器。
[0014] 第一全反鏡I、第一電光調(diào)Q組件2和第一偏振片3與第二全反鏡（1-1)、第二電 光調(diào)Q組件（2-1)和第二偏振片（3-1)性能指標一致。副諧振腔光路激光順次通過第二全 反鏡1-1第二電光調(diào)Q組件2-1中屯、輸出S態(tài)線偏振激光''0"，S態(tài)線偏振激光通 過第二偏振片3-1導入主諧振腔內(nèi)的第一偏振片（3)，與主諧振腔光路輸出的P態(tài)線偏振激 光"!"重合，使S態(tài)線偏振激光方向與P態(tài)線偏振激光";I"方向均參與諧振腔振蕩， 經(jīng)NchYAG激光晶體（4)和輸出鏡巧），沿激光輸出方向，混合偏振輸出激光器。
[0015] 在安裝調(diào)試之前，應準備性能指標基本一致的兩套激光器全反鏡、電光調(diào)Q組件 及偏振片等元器件和激光器主諧振光路的調(diào)試。在激光器主諧振光路的調(diào)試中，在偏振片 3的上或下側(cè)面安裝第二偏振片3-1，該兩偏振片的通光面平行，W保證經(jīng)第一偏振片3、第 二偏振片3-1反射的泄漏出副諧振腔的S態(tài)線偏振激光"0"與主諧振腔內(nèi)的P態(tài)線偏振 激光平行。
[0016] 建立副諧振腔光路，在主諧振腔光路側(cè)面安裝第二全反鏡"1-1"和第二電光調(diào)Q 組件2-1"，并保證S態(tài)線偏振激光"形"，通過第二全反鏡"1-1"和第二電光調(diào)Q組件"2-1" 的中屯、。
[0017] 副諧振腔光路調(diào)試，按照激光器主諧振光路的調(diào)試方法進行副諧振腔光路調(diào)試。 激光器運轉(zhuǎn)，當分別完成兩光路調(diào)試后，按照常規(guī)激光器開啟順序，開啟激光器，就能實現(xiàn) 激光器混合偏振輸出和運轉(zhuǎn)。
【主權項】
1. 一種Nd:YAG電光調(diào)Q激光器雙全反鏡復合諧振腔，包括：沿主諧振腔光路順序排 列的第一全反鏡（1)、第一電光調(diào)Q組件（2)、第一偏振片（3)、Nd:YAG激光晶體（4)和輸 出鏡巧），其特征在于：在主諧振腔光路側(cè)面平行光路上，設有與上述第一全反鏡（1)、第 一電光調(diào)Q組件（2)和第一偏振片（3)對應平行的第二全反鏡（1-1)、第二電光調(diào)Q組件 (2-1)和第二偏振片（3-1)，并由此順次排列組成的副諧振腔光路和上述主諧振腔光路構 成了一路輸出偏振光，一路輸出泄漏偏振光的雙全反鏡復合諧振腔，激光順次通過第二全 反鏡（1-1)、第二電光調(diào)Q組件（2-1)和第二偏振片（3-1)中屯、，將偏轉(zhuǎn)出的S態(tài)線偏振激光 W導入主諧振腔光路上的第一偏振片（3)，與主諧振腔光路上的P態(tài)線偏振激光 一起參與諧振振蕩，混合偏振輸出激光器。2. 如權利要求1所述的Nd:YAG電光調(diào)Q激光器雙全反鏡復合諧振腔，，其特征在于： 第一全反鏡（1)、第一電光調(diào)Q組件（2)和第一偏振片（3)與第二全反鏡（1-1)、第二電光 調(diào)Q組件（2-1)和第二偏振片（3-1)性能指標一致。3. 如權利要求1所述的Nd:YAG電光調(diào)Q激光器雙全反鏡復合諧振腔，其特征在于：在 偏振片（3)的上或下側(cè)面安裝第二偏振片（3-1)，該兩偏振片的通光面平行，W保證經(jīng)第一 偏振片（3)、第二偏振片（3-1)反射的泄漏出副諧振腔的S態(tài)線偏振激光號主諧振腔 內(nèi)的P態(tài)線偏振激光平行。
【專利摘要】本發(fā)明提出的一種Nd:YAG電光調(diào)Q激光器雙全反鏡復合諧振腔，旨在提供一種能大幅提高激光輸出穩(wěn)定性的復合諧振腔。本發(fā)明通過下述技術方案予以實現(xiàn)：在主諧振腔光路上，設置與第一全反鏡、第一電光調(diào)Q組件和第一偏振片對應平行的第二全反鏡、第二電光調(diào)Q組件和第二偏振片，并由此順次排列組成副諧振腔光路，副諧振腔光路和主諧振腔光路構成了一路輸出偏振光，一路輸出泄漏偏振光的雙全反鏡復合諧振腔。激光順次通過第二全反鏡、第二電光調(diào)Q組件和第二偏振片中心，將偏轉(zhuǎn)出的S態(tài)線偏振激光導入主諧振腔光路上的第一偏振片，與主諧振腔光路上的P態(tài)線偏振激光一起參與諧振振蕩，混合偏振輸出激光器。本發(fā)明決了激光晶體退偏的輸出能量下降問題。
【IPC分類】H01S3/08, H01S3/115
【公開號】CN105322423
【申請?zhí)枴緾N201510781372
【發(fā)明人】翟剛, 馬楠, 楊峰, 馬利國, 李晶, 陳仁, 金峰
【申請人】西南技術物理研究所
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年11月15日