一种使用光控开关的调Q微片激光器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种使用光控开关的调Q微片激光器，其包括半导体泵浦源、光控光源、耦合系统、二向色镜、第一腔镜、可饱和吸收体、增益介质、第二腔镜，光控光源的脉冲光经过耦合系统和二向色镜，进入可饱和吸收体，有脉冲时可饱和吸收体处于饱和状态，激光谐振腔损耗下降，无脉冲时可饱和吸收体处于非饱和状态，激光谐振腔损耗上升，从而让被动的可饱和吸收体变为可主动控制的Q开关，形成了可控的调Q脉冲激光输出，本实用新型专利技术采用光控光源控制技术，用简单的结构提高了激光的重复频率以及激光输出的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种使用光控开关的调Q微片激光器
本技术涉及激光
，尤其是一种使用光控开关的调Q微片激光器。
技术介绍
半导体泵浦的调Q脉冲激光器由于其全固态，可靠性高，效率高和寿命长等优点得到广泛的应用，目前眼安全的1.5um波长附近的半导体泵浦的调Q脉冲激光器在激光测距及激光雷达方面的应用得到了快速发展。调Q技术是一种广泛用于产生激光巨脉冲的技术，是使得激光谐振腔在运转过程中的光学品质因数Q值发生突变。在激光器泵浦的初期，使激光谐振腔处于低Q值，激光器不满足振荡条件，在泵浦光的持续泵浦下获得很高的反转粒子数，这时突然迅速增大激光谐振腔的Q值，激光振荡迅速建立起来，输出窄脉宽和高峰值功率的激光脉冲。调Q技术主要分为主动调Q和被动调Q两种，主动调Q包括电光调Q、声光调Q和转镜调Q等，被动调Q分为染料调Q和色心晶体调Q等。主动调Q需要外加控制设备，因此结构比较复杂，体积比较大，成本比较高。而被动调Q无需外加控制设备，具有结构简单，成本低，易小型化的特点。但是普通的被动调Q不能对输出激光进行主动控制，很难获得稳定的高重复率脉冲输出以及精确的控制脉冲输出时间，其应用受到了限制。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种结构简单、高脉冲重复频率和高稳定性的使用光控开关的调Q微片激光器。为了实现上述的技术目的，本技术采用的技术方案为：一种使用光控开关的调Q微片激光器，其包括半导体泵浦源、耦合系统、光控光源、第一腔镜、第二腔镜、可饱和吸收体和增益介质；所述的半导体泵浦源和光控光源分别与耦合系统相对并分别对耦合系统输入泵浦光和脉冲光，所述的第一腔镜和第二腔镜依序设置且形成谐振腔，所述耦合系统的输出端与谐振腔相对且将半导体泵浦源和光控光源输入的泵浦光和脉冲光耦合输入谐振腔并由谐振腔产生激光振荡输出，所述的可饱和吸收体和增益介质依序设于第一腔镜和第二腔镜形成的谐振腔之间且所述的可饱和吸收体设置于谐振腔中接近半导体泵浦源的一侧，所述的可饱和吸收体为掺钴的固体介质成型，所述的增益介质为掺铒的晶体或玻璃成型。进一步，作为本技术方案的其中一种实施方式，所述的耦合系统至少包括第一耦合透镜、第二耦合透镜、第三耦合透镜和二向色镜，所述的半导体泵浦源、第一耦合透镜、二向色镜、第二耦合透镜、第一腔镜、可饱和吸收体、增益介质和第二腔镜依序设置，所述的光控光源和第三耦合透镜依序设于二向色镜的一侧，所述的二向色镜分别与第一耦合透镜和第三耦合透镜之间形成夹角，二向色镜朝向半导体泵浦源的一侧设有用于高透泵浦光的增透膜，二向色镜朝向光控光源的一侧设有用于反射脉冲光的高反膜，所述半导体泵浦源发射的泵浦光依序经第一耦合透镜、二向色镜和第二耦合透镜后，射入第一腔镜和第二腔镜形成的谐振腔，所述的光控光源发射的脉冲光经第三耦合透镜、二向色镜和第二耦合透镜后，射入第一腔镜和第二腔镜形成的谐振腔。进一步，作为本技术方案的另一种实施方式，所述的耦合系统至少包括第一耦合透镜、第二耦合透镜、第三耦合透镜和二向色镜，所述的半导体泵浦源、第一耦合透镜、第二耦合透镜、第一腔镜、可饱和吸收体、增益介质、第二腔镜和二向色镜依序设置，所述光控光源和第三耦合透镜依序设于二向色镜的一侧，所述二向色镜的一端面朝向第二腔镜和第三耦合透镜并形成夹角，该端面上镀有用于透过振荡激光的增透膜和用于反射脉冲光的高反膜，所述半导体泵浦源发射的泵浦光依序经第一耦合透镜、第二耦合透镜后，射入第一腔镜和第二腔镜形成的谐振腔，所述的光控光源发射的脉冲光经第三耦合透镜和二向色镜后，射入第一腔镜和第二腔镜形成的谐振腔，谐振腔内形成的激光振荡透过二向色镜后输出。进一步，所述的可饱和吸收体为Co2+：Spinel晶体成型。进一步，所述增益介质的基质材料为YAB晶体，GAB晶体，LAB晶体，磷酸盐玻璃，氟磷酸盐玻璃或硅酸盐玻璃成型。进一步，所述可饱和吸收体和增益介质之间通过胶合、光胶或深化光胶方式粘合成一体。进一步，所述的第一腔镜为直接镀设在所述可饱和吸收体的通光面上，所述第二腔镜为直接镀设在所述增益介质的通光面上，所述的第一腔镜对泵浦光高透射且对振荡光高反射，所述的第二腔镜对振荡光部分透射且对泵浦光高反射。采用上述的技术方案，本技术相较于现有技术，其具有的有益效果为：本技术方案通过光控光源去主动控制被动调Q过程，实现了高重复频率的激光脉冲输出，并提高了其稳定性，并且本技术方案的结构简单。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步的阐述：图1为本技术使用光控开关的调Q微片激光器实施例1的结构示意图；图2是本技术使用光控开关的调Q微片激光器实施例2的结构示意图。具体实施方式实施例1如图1所示，作为本技术的其中一种实施结构，本实施例包括半导体泵浦源101、耦合系统111、光控光源105、第一腔镜107、第二腔镜110、可饱和吸收体108和增益介质109；所述的耦合系统111至少包括第一耦合透镜102、第二耦合透镜104、第三耦合透镜106和二向色镜103，所述的半导体泵浦源101、第一耦合透镜102、二向色镜103、第二耦合透镜104、第一腔镜107、可饱和吸收体108、增益介质109和第二腔镜110依序设置，所述的第一腔镜107和第二腔镜110之间形成谐振腔，所述的光控光源105和第三耦合透镜106依序设于二向色镜103的一侧，所述的二向色镜103分别与第一耦合透镜101和第三耦合透镜106之间形成夹角，二向色镜103朝向半导体泵浦源101的一侧设有用于高透泵浦光的增透膜，二向色镜103朝向光控光源105的一侧设有用于反射脉冲光的高反膜，进一步，所述的第一腔镜107为直接镀设在所述可饱和吸收体108的通光面上，所述第二腔镜110为直接镀设在所述增益介质108的通光面上，所述的第一腔镜107对泵浦光高透射且对振荡光高反射，所述的第二腔镜110对振荡光部分透射且对泵浦光高反射。半导体泵浦源101发射的泵浦光依序经第一耦合透镜102、二向色镜103和第二耦合透镜104后，射入第一腔镜107和第二腔镜110形成的谐振腔，然后穿过可饱和吸收体108和进入增益介质109并被增益介质109吸收，增益介质109的粒子数反生反转，都聚集到上能级并产生激光辐射，但因可饱和吸收体108的吸收，使得腔内损耗较大，无法形成激光振荡输出。光控光源105发射的脉冲光经耦合系统111的第三耦合透镜106、二向色镜103和第二耦合透镜104后，射入第一腔镜107和第二腔镜110形成的谐振腔，然后进入到可饱和吸收体108并被可饱和吸收体108吸收，当光控光源105在有脉冲的状态下，可饱和吸收体108迅速达到饱和状态，对增益介质109产生的激光辐射完全透明，腔内损耗迅速下降，使得在谐振腔内形成激光振荡，然后从第二腔镜输出激光巨脉冲。当光控光源105在无脉冲状态下时，可饱和吸收体108没有达到饱和状态，对增益介质109产生的激光辐射存在吸收，腔内损耗较大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用光控开关的调Q微片激光器，其特征在于：其包括半导体泵浦源、耦合系统、光控光源、第一腔镜、第二腔镜、可饱和吸收体和增益介质；所述的半导体泵浦源和光控光源分别与耦合系统相对并分别对耦合系统输入泵浦光和脉冲光，所述的第一腔镜和第二腔镜依序设置且形成谐振腔，所述耦合系统的输出端与谐振腔相对且将半导体泵浦源和光控光源输入的泵浦光和脉冲光耦合输入谐振腔并由谐振腔产生激光振荡输出，所述的可饱和吸收体和增益介质依序设于第一腔镜和第二腔镜形成的谐振腔之间且所述的可饱和吸收体设置于谐振腔中接近半导体泵浦源的一侧，所述的可饱和吸收体为掺钴的固体介质成型，所述的增益介质为掺铒的晶体或玻璃成型。/n

【技术特征摘要】
1.一种使用光控开关的调Q微片激光器，其特征在于：其包括半导体泵浦源、耦合系统、光控光源、第一腔镜、第二腔镜、可饱和吸收体和增益介质；所述的半导体泵浦源和光控光源分别与耦合系统相对并分别对耦合系统输入泵浦光和脉冲光，所述的第一腔镜和第二腔镜依序设置且形成谐振腔，所述耦合系统的输出端与谐振腔相对且将半导体泵浦源和光控光源输入的泵浦光和脉冲光耦合输入谐振腔并由谐振腔产生激光振荡输出，所述的可饱和吸收体和增益介质依序设于第一腔镜和第二腔镜形成的谐振腔之间且所述的可饱和吸收体设置于谐振腔中接近半导体泵浦源的一侧，所述的可饱和吸收体为掺钴的固体介质成型，所述的增益介质为掺铒的晶体或玻璃成型。


2.根据权利要求1所述的一种使用光控开关的调Q微片激光器，其特征在于：所述的耦合系统至少包括第一耦合透镜、第二耦合透镜、第三耦合透镜和二向色镜，所述的半导体泵浦源、第一耦合透镜、二向色镜、第二耦合透镜、第一腔镜、可饱和吸收体、增益介质和第二腔镜依序设置，所述的光控光源和第三耦合透镜依序设于二向色镜的一侧，所述的二向色镜分别与第一耦合透镜和第三耦合透镜之间形成夹角，二向色镜朝向半导体泵浦源的一侧设有用于高透泵浦光的增透膜，二向色镜朝向光控光源的一侧设有用于反射脉冲光的高反膜，所述半导体泵浦源发射的泵浦光依序经第一耦合透镜、二向色镜和第二耦合透镜后，射入第一腔镜和第二腔镜形成的谐振腔，所述的光控光源发射的脉冲光经第三耦合透镜、二向色镜和第二耦合透镜后，射入第一腔镜和第二腔镜形成的谐振腔。


3.根据权利要求1所述的一种使用光控开关的调Q微片激光器，其特征在于：所述的耦...

【专利技术属性】
技术研发人员：张哨峰，丁广雷，周明强，万仁亮，朱志强，张兰双，汤吓雄，陈国林，
申请(专利权)人：福建海创光电有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35