被動調(diào)q脈沖激光器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型實(shí)施例涉及激光器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種被動調(diào)Q脈沖激光器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著激光二極管(Laser D1de,簡稱LD)性能的提高，LD泵浦激光器得到了迅速的發(fā)展，被動調(diào)Q脈沖激光器作為LD泵浦激光器的一種，結(jié)構(gòu)緊湊，并且能夠產(chǎn)生高峰值功率的被動調(diào)Q激光脈沖，在激光探測和激光測距等技術(shù)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0003]被動調(diào)Q脈沖激光器包括LD泵浦源和激光諧振腔，被動調(diào)Q脈沖激光器產(chǎn)生被動調(diào)Q激光脈沖的原理為:LD泵浦源產(chǎn)生泵浦激光，泵浦激光入射到激光諧振腔中的可飽和吸收材料，由于可飽和吸收材料對泵浦激光的波長具有較強(qiáng)的吸收作用，且隨著泵浦激光的持續(xù)入射或泵浦激光光強(qiáng)度的增加，可飽和吸收材料的透過率不斷增大，激光諧振腔中的熒光輻射強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，當(dāng)泵浦激光的入射持續(xù)到一定時(shí)間或泵浦激光光強(qiáng)度增大到一定程度時(shí)，可飽和吸收材料的透過率達(dá)到“飽和”狀態(tài)，不再繼續(xù)增大，可飽和吸收材料的這種狀態(tài)可以看成是激光諧振腔中的熒光輻射強(qiáng)度對可飽和吸收材料進(jìn)行了“漂白”，此時(shí)，激光諧振腔的損耗突然降低，激光諧振腔的Q值急劇升高，激光諧振腔內(nèi)的激光振蕩形成，輸出較強(qiáng)的被動調(diào)Q激光脈沖。其中，可飽和吸收材料主要包括有機(jī)染料、色心晶體、半導(dǎo)體材料以及Cr4+晶體等。
[0004]但是，被動調(diào)Q脈沖激光器產(chǎn)生被動調(diào)Q激光脈沖的時(shí)間不精準(zhǔn)，導(dǎo)致被動調(diào)Q激光脈沖的峰值功率不穩(wěn)定，產(chǎn)生較大的抖動，嚴(yán)重影響了被動調(diào)Q脈沖激光器的性能。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種被動調(diào)Q脈沖激光器，以產(chǎn)生低峰值功率抖動的輸出被動調(diào)Q激光脈沖。
[0006]本實(shí)用新型實(shí)施例的一個(gè)方面是提供一種被動調(diào)Q脈沖激光器，包括:LD泵浦源、耦合透鏡、諧振腔、電光晶體、λ /4波片、偏振分光器和控制裝置；
[0007]其中，所述LD泵浦源、所述耦合透鏡、所述諧振腔、所述電光晶體、所述λ /4波片和所述偏振分光器依次同軸設(shè)置；
[0008]所述偏振分光器用于將經(jīng)過所述λ /4波片的被動調(diào)Q激光脈沖分成參考激光脈沖和輸出被動調(diào)Q激光脈沖，所述參考激光脈沖和所述輸出被動調(diào)Q激光脈沖偏振方向相互垂直；
[0009]所述控制裝置與所述電光晶體相連，用于根據(jù)所述參考激光脈沖的峰值功率對所述電光晶體上的電壓進(jìn)行調(diào)整，以使所述輸出被動調(diào)Q激光脈沖的峰值功率抖動幅度降低。
[0010]如上所述的被動調(diào)Q脈沖激光器，優(yōu)選的是，所述諧振腔包括二向色鏡、激光增益介質(zhì)、可飽和吸收體、偏振片和輸出鏡，所述二向色鏡、所述激光增益介質(zhì)、所述可飽和吸收體、所述偏振片和所述輸出鏡依次同軸設(shè)置；
[0011]所述偏振片的透振方向與所述λ/4波片的快軸方向平行或垂直，所述偏振分光器的透振方向與所述偏振片的透振方向相同。
[0012]如上所述的被動調(diào)Q脈沖激光器，優(yōu)選的是，所述控制裝置包括參考光探測器和控制器，所述參考光探測器接收所述參考激光脈沖，所述控制器分別與所述參考光探測器、所述LD泵浦源和所述電光晶體相連；
[0013]所述參考光探測器用于依據(jù)所述參考激光脈沖的峰值功率獲得參考電信號；
[0014]所述控制器用于根據(jù)所述參考電信號對所述電光晶體上的電壓進(jìn)行調(diào)整。
[0015]如上所述的被動調(diào)Q脈沖激光器，優(yōu)選的是，所述控制器包括參考信號處理單元、基準(zhǔn)峰值功率設(shè)定單元、電光晶體電壓調(diào)整單元和LD供電單元，所述參考信號處理單元分別與所述基準(zhǔn)峰值功率設(shè)定單元、所述參考光探測器和所述電光晶體電壓調(diào)整單元相連，所述電光晶體電壓調(diào)整單元與所述電光晶體相連，所述LD供電單元與所述LD泵浦源相連；
[0016]所述基準(zhǔn)峰值功率設(shè)定單元用于設(shè)置所述輸出被動調(diào)Q激光脈沖的峰值功率參考值；
[0017]所述參考信號處理單元用于依據(jù)所述參考電信號和所述峰值功率參考值獲得電光晶體電壓控制信號；
[0018]所述電光晶體電壓調(diào)整單元用于依據(jù)所述電光晶體電壓控制信號對所述電光晶體上的電壓進(jìn)行調(diào)整；
[0019]所述LD供電單元用于給所述LD泵浦源供電。
[0020]如上所述的被動調(diào)Q脈沖激光器，優(yōu)選的是，所述二向色鏡靠近所述LD泵浦源的一端鍍有針對泵浦激光的高透膜，所述二向色鏡靠近所述激光增益介質(zhì)的一端鍍有針對所述泵浦激光高透、針對所述被動調(diào)Q激光脈沖高反的第一復(fù)合膜，所述泵浦激光是所述LD泵浦源發(fā)出的激光。
[0021]如上所述的被動調(diào)Q脈沖激光器，優(yōu)選的是，所述可飽和吸收體靠近所述激光增益介質(zhì)的一端鍍有針對所述泵浦激光高反、針對所述被動調(diào)Q激光脈沖高透的第二復(fù)合膜。
[0022]如上所述的被動調(diào)Q脈沖激光器，優(yōu)選的是，所述電光晶體沿被動調(diào)Q激光脈沖傳播方向的兩端、所述λ/4波片的兩端、所述偏振分光器的入射端和所述偏振分光器的兩個(gè)輸出端鍍有針對所述被動調(diào)Q激光脈沖的增透膜，所述偏振分光器的兩個(gè)輸出端分別是輸出所述參考激光脈沖和所述輸出被動調(diào)Q激光脈沖的端面。
[0023]如上所述的被動調(diào)Q脈沖激光器，優(yōu)選的是，所述偏振分光器為鍍膜的偏振分光鏡或由雙折射晶體制成的偏振分光棱鏡；
[0024]所述可飽和吸收體為Cr4+ = YAG。
[0025]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的被動調(diào)Q脈沖激光器，通過控制器根據(jù)參考電信號對電光晶體上的電壓進(jìn)行調(diào)整，由于電光晶體上的電壓決定輸出被動調(diào)Q激光脈沖的峰值功率與參考激光脈沖的峰值功率的比值，所以通過控制電光晶體上的電壓，可以使偏振分光器發(fā)出的輸出被動調(diào)Q激光脈沖的峰值功率抖動幅度降低，從而得到低峰值功率抖動的輸出被動調(diào)Q激光脈沖，提高了被動調(diào)Q脈沖激光器的性能。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的被動調(diào)Q脈沖激光器的結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖2為本實(shí)用新型另一實(shí)施例提供的被動調(diào)Q脈沖激光器中控制器的結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的輸出被動調(diào)Q激光脈沖產(chǎn)生方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的被動調(diào)Q脈沖激光器的結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的被動調(diào)Q脈沖激光器，包括:LD泵浦源1、耦合透鏡2、諧振腔20、電光晶體8、λ /4波片9、偏振分光器10和控制裝置21 ;LD泵浦源1、耦合透鏡2、諧振腔20、電光晶體8、λ/4波片9和偏振分光器10依次同軸設(shè)置，同軸設(shè)置是指LD泵浦源1、耦合透鏡2、諧振腔20、電光晶體8、λ /4波片9和偏振分光器10各個(gè)部件的中心在同一條直線上；偏振分光器10用于將經(jīng)過λ /4波片9的被動調(diào)Q激光脈沖分成參考激光脈沖12和輸出被動調(diào)Q激光脈沖11，參考激光脈沖12和輸出被動調(diào)Q激光脈沖11偏振方向相互垂直；控制裝置21與電光晶體8電連接，用于根據(jù)參考激光脈沖12的峰值功率對電光晶體8上的電壓進(jìn)行調(diào)整，以使輸出被動調(diào)Q激光脈沖11的峰值功率抖動幅度降低。
[0030]諧振腔20包括二向色鏡3、激光增益介質(zhì)4、可飽和吸收體5、偏振片6和輸出鏡7，二向色鏡3、激光增益介質(zhì)4、可飽和吸收體5、偏振片6和輸出鏡7依次同軸設(shè)置；偏振片6的透振方向與λ/4波片9的快軸方向平行或垂直，偏振分光器10的透振方向與偏振片6的透振方向相同。
[0031]控制裝置21包括參考光探測器13和控制器14，參考光探測器13接收參考激光脈沖12，控制器14分別與參考光探測器13、LD泵浦源I和電光晶體8相連，控制器14與LD泵浦源I的連線為17，控制器14與電光晶體8的連線為16 ;參考光探測器13用于依據(jù)參考激光脈沖12的峰值功率獲得參考電信號15，控制器14用于根據(jù)參考電信號15對電光晶體8上的電壓進(jìn)行調(diào)整。
[0032]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的被動調(diào)Q脈沖激光器，通過控制器根據(jù)參考電信號對電光晶體上的電壓進(jìn)行調(diào)整，由于電光晶體上的電壓決定輸出被動調(diào)Q激光脈沖的峰值功率與參考激光脈沖的峰值功率的比值，所以通過控制電光晶體上的電壓，可以使偏振分光器發(fā)出的輸出被動調(diào)Q激光脈沖的峰值功率抖動幅度降低，從而得到低峰值功率抖動的輸出被動調(diào)Q激光脈沖，提高了被動調(diào)Q脈沖激光器的性能。
[0033]圖2為本實(shí)用新型另一實(shí)施例提供的被動調(diào)Q脈沖激光器中控制器的結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，控制器14包括參考信號處理單元18、基準(zhǔn)峰值功率設(shè)定單元19、電光晶體電壓調(diào)整單元22和LD供電單元23，參考信號處理單元18分別與基準(zhǔn)峰值功率設(shè)定單元19、參考光探測器13和電光晶體電壓調(diào)整單元22相連，電光晶體電壓調(diào)整單元22與電光晶體8相連，LD供電單元23與LD泵浦源I相連；基準(zhǔn)峰值功率設(shè)定單元19用于設(shè)置輸出被動調(diào)Q激光脈沖11的峰值