一种高重复频率脉冲泵浦电光调Q激光器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高重复频率准连续侧面泵浦脉冲式电光调Q激光器，其特征在于：全反镜片镀有该波长的全反射膜，反射镜片为平镜或带有曲率的镜片；电光Q开关采用退压的方式进行电光调Q；侧泵模块A和侧泵模块B采用准连续侧面泵浦方式进行泵浦，通有冷却水制冷；工作物质为棒状夹持在侧泵模块A和侧泵模块B中，通有冷却水带走热量；旋光器波长为1064nm，双端镀有高透膜，放在侧泵模块A和侧泵模块B中间；激光输出镜镀有1064nm部分反射率膜，反射率为10%；其以侧面交替脉冲泵浦Nd3+:YAG激光工作物质，并通过90°旋光器进行补偿，再通过电光调Q的调Q方式，获得重复频率在KHz以上的1064nm脉冲激光；适用于脉冲氙灯泵浦的电光调Q激光器，在得到较大的单脉冲能量同时，大幅提升激光器工作的重复频率。

【技术实现步骤摘要】
一种高重复频率脉冲泵浦电光调Q激光器
本技术涉及一种高重复频率侧面泵浦脉冲式电光调Q激光器，以Nd3+:YAG作为工作物质，通过两个泵浦模块进行交替脉冲泵浦，再通过电光调Q的方式获得重复频率在KHz以上的1064nm脉冲激光器，属于全固态激光器

技术介绍
拥有高重复频率、高峰值功率密度的1064nm脉冲激光在材料加工、激光打标、激光测距、光电对抗实验等方面都有较广泛的应用。尤其以发光半导体二极管作为泵浦源来泵浦Nd3+:YAG晶体获得1064nm脉冲激光的技术最为成熟。目前获得高重复频率脉冲激光的主要方式有：1)半导体端面泵浦调Q激光器：半导体端面泵浦是指半导体阵列发出的泵浦光经过一系列的聚焦透镜后从晶体的端面入射到晶体中，泵浦光的入射方向与激光的振荡方向一致。半导体端面泵浦Nd3+:YAG或者Nd3+:YVO4工作物质后再进行调Q，可以获得重复频率在KHz以上的脉冲激光。端面泵浦的方式拥有较高的光光转换效率，但由于工作物质端面面积有限，很难输入较大的泵浦功率。晶体端面汇聚较高功率的泵浦光，受晶体损伤阈值的影响，也很难进行较大功率的泵浦。过高的功率注入，将会使晶体产生很强的热透镜，影响输出激光的光束质量。所以端面泵浦的方式往往应用于较小单脉冲能量的固体激光器中。2)半导体侧面连续泵浦声光调Q激光器：半导体侧面泵浦是指半导体阵列发出的泵浦光从工作物质的侧面进入晶体的泵浦方式，泵浦光的方向与激光振荡的方向垂直。由于工作物质的侧面积较大，便于冷却水带走热量，也可以注入较高的泵浦功率。对泵浦光进行调制，再通过声光调Q的方式，可以获得复频率在KHz以上的脉冲激光。但由于连续泵浦方式泵浦峰值功率较低，而声光调Q输出激光的脉冲宽度又在微秒量级。所以输出的激光具有较高的重复频率、较低的单脉冲能量、较低的峰值功率密度。3)半导体侧面准连续泵浦电光调Q激光器：采用半导体准连续侧面泵浦，这种方式的泵浦光峰值功率密度较高，可以获得单脉冲能量在几十毫焦甚至几百毫焦的脉冲激光；通过电光调Q的方式可以将激光的脉冲宽度压缩至10ns左右。这种方式获得的激光峰值功率密度较高，但由于准连续Bar条受一定占空比限制，很难进行较高重复频率的脉冲泵浦。又由于在高重复频率泵浦时，工作物质受到较高功率的泵浦光照射，会产生很严重的热致双折射、热透镜现象，从而影响输出激光的光束质量。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高重复频率准连续侧面泵浦电光调Q激光器，尤其是涉及一种以Nd3+:YAG作为工作物质，通过多个泵浦模块进行交替脉冲泵浦，再通过电光调Q获得重复频率在KHz以上的1064nm脉冲激光器；其针对现有1064nm脉冲大能量电光调Q激光器重复频率低、热致双折射现象严重等缺点，以侧面交替脉冲泵浦Nd3+:YAG激光工作物质，并通过90°旋光器进行补偿，再通过电光调Q的调Q方式，获得重复频率在KHz以上的1064nm脉冲激光；适用于脉冲氙灯泵浦的电光调Q激光器，在得到较大的单脉冲能量同时，大幅提升激光器工作的重复频率。本技术的技术方案是这样实现的：一种高重复频率准连续侧面泵浦脉冲式电光调Q激光器，包括全反镜、全反镜座、电光Q开关、电光Q开关底座、偏振分光棱镜、偏振分光棱镜座、侧泵模块A、激光工作物质A、旋光器、旋光器座、侧泵模块B、激光工作物质B、激光输出镜、激光输出镜座、激光器外壳；其中全反镜固定在钢制的全反镜座中；电光Q开关固定在陶瓷电光Q开关底座中；偏振分光棱镜固定在钢制偏振分光棱镜座中；激光工作物质A激光工作物质B分别安装在侧泵模块A侧泵模块B中，并通有冷却水；旋光器固定在钢制旋光器座中；激光输出镜固定在钢制激光输出镜座中；全反镜片座电光Q开关底座偏振分光棱镜座侧泵模块A侧泵模块B激光输出镜座固定在铝制激光器外壳中；其特征在于：全反镜片镀有该波长的全反射膜，反射镜片为平镜或带有曲率的镜片；电光Q开关采用退压的方式进行电光调Q；偏振分光棱镜对p波的透过率大于99%，s波的透射率小于1%；侧泵模块A和侧泵模块B采用准连续侧面泵浦方式进行泵浦，通有冷却水制冷；工作物质为棒状夹持在侧泵模块A和侧泵模块B中，通有冷却水带走热量；旋光器波长为1064nm，双端镀有高透膜，能将线偏振光的偏振方向旋转90°，放在侧泵模块A和侧泵模块B中间；激光输出镜镀有1064nm部分反射率膜，反射率为10%；激光器正常工作时，两个泵浦模块即侧泵模块A和侧泵模块B按照相同频率交替泵浦，与全反镜和激光输出镜构成谐振腔，形成激光振荡；侧泵模块A和侧泵模块B泵浦的延时时间为单个模块泵浦间歇时间的一半；调Q的频率为侧泵模块A和侧泵模块B两个泵浦模块工作频率之和，调Q信号与泵浦信号有固定延时时间。本技术的积极效果是：通过多个泵浦模块交替泵浦，减小每个模块的工作频率，避免因为Bar条受到一定占空比的限制影响激光器的泵浦功率注入或实现较高的工作频率。通过在两个泵浦模块间插入的90°旋光器可以有效地补偿两支晶体棒产生的热致双折射现象，最终实现高重复频率、高单脉冲能量的脉冲激光输出；还可以将此方式应用到氙灯泵浦的调Q激光器中，提升氙灯泵浦激光器的重复频率；选用准连续侧面泵浦的方式，可以获得较高峰值功率的泵浦注入，输出较大单脉冲能量的激光；多个脉冲模块交替泵浦，减小了每个模块工作的重复频率，使得Bar条的使用寿命的到大幅提升；交替泵浦的方式，使工作物质不会在单位时间内注入过高的泵浦光，避免产生较为严重的热致双折射和热透镜现象；将90度旋光器插在两个工作物质中间，对产生的热致双折射进行补偿，可以得到较好光束质量的脉冲激光；电光调Q的方式，将输出激光的脉冲宽度压缩至纳秒量级，大幅提升激光的峰值功率密度。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的电路控制时序示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步描述：如图1所示，一种高重复频率准连续侧面泵浦脉冲式电光调Q激光器，包括全反镜1，全反镜座2，电光Q开关3，电光Q开关底座4，偏振分光棱镜5，偏振分光棱镜座6，侧泵模块A7，激光工作物质A8，旋光器9，旋光器座10，侧泵模块B11，激光工作物质B12，激光输出镜13，激光输出镜座14，激光器外壳15；其中全反镜1固定在钢制的全反镜座2中；电光Q开关3固定在陶瓷电光Q开关底座4中；偏振分光棱镜5固定在钢制偏振分光棱镜座6中；激光工作物质A8激光工作物质B12分别安装在侧泵模块A7侧泵模块B11中，并通有冷却水；旋光器9固定在钢制旋光器座10中；激光输出镜13固定在钢制激光输出镜座14中；全反镜片座2电光Q开关底座4偏振分光棱镜座6侧泵模块A7侧泵模块B11激光输出镜座14固定在铝制激光器外壳15中；其特征在于：全反镜片镀有该波长的全反射膜，反射镜片为平镜或带有曲率的镜片；电光Q开关采用退压的方式进行电光调Q；偏振分光棱5镜对p波的透过率大于99%，s波的透射率小于1%；侧泵模块A7和侧泵模块B11采用准连续侧面泵浦方式进行泵浦，通有冷却水制冷；工作物质为棒状夹持在侧泵模块A7和侧泵模块B11中，通有冷却水带走热量；旋光器9波长为1064nm，双端镀有高透膜，能将线偏振光的偏振方向旋转90°，放在侧泵模块A7和侧泵模块B11中间；激光输出镜13本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高重复频率脉冲泵浦电光调Q激光器，包括全反镜、全反镜座、电光Q开关、电光Q开关底座、偏振分光棱镜、偏振分光棱镜座、侧泵模块A、激光工作物质A、旋光器、旋光器座、侧泵模块B、激光工作物质B、激光输出镜、激光输出镜座、激光器外壳；其中全反镜固定在钢制的全反镜座中；电光Q开关固定在陶瓷电光Q开关底座中；偏振分光棱镜固定在钢制偏振分光棱镜座中；激光工作物质A激光工作物质B分别安装在侧泵模块A侧泵模块B中，并通有冷却水；旋光器固定在钢制旋光器座中；激光输出镜固定在钢制激光输出镜座中；全反镜片座电光Q开关底座偏振分光棱镜座侧泵模块A侧泵模块B激光输出镜座固定在铝制激光器外壳中；其特征在于：全反镜片镀有该波长的全反射膜，反射镜片为平镜或带有曲率的镜片；电光Q开关采用退压的方式进行电光调Q ；偏振分光棱镜对p波的透过率大于99%，s波的透射率小于1%；侧泵模块A和侧泵模块B采用准连续侧面泵浦方式进行泵浦，通有冷却水制冷；工作物质为棒状夹持在侧泵模块A和侧泵模块B中，通有冷却水带走热量；旋光器波长为1064nm，双端镀有高透膜，能将线偏振光的偏振方向旋转90°，放在侧泵模块A和侧泵模块B中间；激光输出镜镀有1064nm部分反射率膜，反射率为10%；激光器正常工作时，两个泵浦模块即侧泵模块A和侧泵模块B按照相同频率交替泵浦，与全反镜和激光输出镜构成谐振腔，形成激光振荡；侧泵模块A和侧泵模块B泵浦的延时时间为单个模块泵浦间歇时间的一半；调Q的频率为侧泵模块A和侧泵模块B两个泵浦模块工作频率之和，调Q信号与泵浦信号有固定延时时间。...

【技术特征摘要】
1.一种高重复频率脉冲泵浦电光调Q激光器，包括全反镜、全反镜座、电光Q开关、电光Q开关底座、偏振分光棱镜、偏振分光棱镜座、侧泵模块A、激光工作物质A、旋光器、旋光器座、侧泵模块B、激光工作物质B、激光输出镜、激光输出镜座、激光器外壳；其中全反镜固定在钢制的全反镜座中；电光Q开关固定在陶瓷电光Q开关底座中；偏振分光棱镜固定在钢制偏振分光棱镜座中；激光工作物质A激光工作物质B分别安装在侧泵模块A侧泵模块B中，并通有冷却水；旋光器固定在钢制旋光器座中；激光输出镜固定在钢制激光输出镜座中；全反镜片座电光Q开关底座偏振分光棱镜座侧泵模块A侧泵模块B激光输出镜座固定在铝制激光器外壳中；其特征在于：全反镜片镀有该波长的全反射膜，反射镜片为平镜或带有曲率的镜片；电光Q开关采...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏鑫，王禹凝，武静静，李雨晨，邓岩，郑权，刘扬，张文彦，刘宇，
申请(专利权)人：长春新产业光电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：吉林,22