一种能够调节脉宽的激光器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种实现激光调Ｑ脉宽可调谐的激光器。一种能够调节脉宽的激光器，包括：一输出镜（１），一激光棒（２），一普克尔盒（４），一偏振片（５）和一全反镜（６）依次按顺序共光轴地设置在一直线上，一用来泵浦所述激光棒（２）的泵浦源（图中未示出）；还包括一移台（７），所述全反镜（６）安装在所述移台上，能够沿着光轴前后移动全反镜（６），改变激光腔长度。本实用新型专利技术简单方便，安装调试容易，能够灵活调节脉宽。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及脉冲激光器技术，特别涉及一种实现激光调Q脉宽可调谐的激 光器。
技术介绍
随着激光技术的迅速发展，激光技术在各个领域所起的作用越来越巨大，从军 用到民用，从科研到教学，从工业到农副业等众多领域。而与此同时，在工程应用 中，对激光器的可靠性、工程化、稳定性、可装配型、多功能性、操作方便的要求 也越来越高。现有的单一脉宽的激光输出在很多情况下已经不能满足应用需求。目前实现脉 宽可调协的方案主要是在激光谐振腔外通过斩波开关來实现，该脉宽可调谐的方案具有几点不足首先，该方案只能实现在原有激光谐振腔输出脉宽的前提下，向短 脉宽斩波而不能向长脉宽方向斩波，即脉宽只能变短，不能变长；其次，斩波是以 能量的巨大浪费为代价而获得的，例如，要实现从50纳秒的谐振腔脉冲输出变成5 纳秒脉冲输出，就要浪费IO倍的能量，而这部分能量是通过偏振片反射到腔内的接 收装置中，这样在做大功率或大能量的斩波时，还可能使得接收装置被大能量的强 激光打起灰来或者使接收装置极度受热，影响整机的稳定；再有，斩波的效果很大 程度上依赖于普克尔盒驱动电源,该电源不仅要实现与振荡级输出脉冲的延时同步， 而且还要保证上升沿和下降沿的速度足够快,从而很大程度上提高了整机的复杂性， 降低了可靠性，并增加了成本。另外，现有技术对于脉宽调谐还可通过SBS池来实现，如"技术专利号--95212767.9，脉宽可调谐YAG激光器"中公开的技术方案，但该方案是 通过移动与SBS池的距离来实现脉宽调谐，不利于工程化，并且该方案靠反射回来 的放大光从谐振腔内倒空，从而对振荡级和放大级的激光棒和各个光学元件的镀膜 水平要求较高，否则容易引起自激；并且，该方案靠1/4波片和偏振棱镜实现激光 输出，在大能量或大功率工作时，振荡级和放大级的激光棒退偏会比较严重，从而使放大的光有相当一部分不能被倒出腔外，干扰振荡级，破坏工作脉冲的稳定。针对现有技术的不足，人们就希望有一种可实现激光调Q脉宽可调谐的激光器。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中用调Q激光器加斩波开关结构的造价高、 损耗大、能量浪费严重等缺点，从而提供一种简单方便、安装调试容易、便于工程 化推广的脉宽可调的脉冲激光器。为了达到上述目的，本技术采取如下技术方案。一种能够调节脉宽的激光器，包括 一输出镜(1)， 一激光棒(2)， 一普克尔盒(4) 一偏振片(5)和一全反镜(6)依次按顺序共光轴地设置在一直线光路上，一用来泵浦所述激光棒(2)的泵浦源(图中未示出)；其特征在于，还包括一能够沿着光轴纵向移动的移台(7)，所述全反镜(6)安装在所述移台上，能够沿着光轴前后移动全反镜(6)，改变激光腔长。在上述技术方案中，所述偏振片的平面与激光器光轴的夹角为布儒斯特角。 在上述技术方案中，所述普克尔盒4是升压式电光调Q的普克尔盒，该激光装置还包括一 1/4波片3放置在所述激光棒2和所述普克尔盒4之间。在上述技术方案中，采用被动调Q、声光调Q或转动调Q装置时，将所述普克尔盒4替换成被动调Q装置、声光调Q装置或转动调Q装置，并将所述偏振片(5)去掉。进一步地，将所述全反镜(6)替换成角锥棱镜；将所述偏振片(5)替换成偏 振分光棱镜；将所述输出镜(1)替换成一全反镜，所述偏振片(5)将激光脉冲倒 空输出。与现有技术相比，本技术的优点在于本技术简单方便，安装调试容易，便于工程化推广，能够灵活调节脉宽； 本技术可在各种固体激光器、气体激光器、染料激光器等多种类型的需要脉宽 可调的调Q激光器或腔倒空激光器中使用。附图说明图1表示本技术实施例1和实施例6的装置示意图； 图2表示本技术实施例5的装置示意图面说明1 — 一输出镜；3一一1/4波片;4一一普克尔盒； 5—一偏振片；7——移台2--激光棒；6——全反镜；9一一被动Q开关或声光Q开关具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细描述 实施例1参照图l，制作电光调Q脉宽可调激光器，包括输出镜l，激光棒2， 1/4波片 3，升压式电光调Q的普克尔盒4，偏振片5，全反镜6，移台7， 一用于激励激光棒 2的泵浦源。所述偏振片5的偏振方向是水平的，所述偏振片5的平面与激光器光 轴的夹角为布儒斯特角。输出镜1的材料是K9玻璃或熔石英，镀有一定透过率的介质膜，比如透过率 T=90%。激光棒2的材料是Nd:YAG,掺杂浓度选为1%。升压式电光调Q的普克尔盒 4的的材料是KD卞晶体，也可选用KDP或其他调Q晶体，尺寸只需略大于激光晶体 棒的直径即可，本实施例中选用KD'P晶体。偏振片5的材料采用K9玻璃，其上镀 有相应的偏振介质膜， 一般水平方向偏振(P偏振)透过率大于95%，垂直方向偏振 反射率大于99%,偏振片的制作技术是领域技术人员熟知的，本实施例中采用市场 所售的偏振器件。全反镜6的材料采用K9玻璃或熔石英,反射率大于99. 5%。输出镜1通过一个常规的镜架来固定，其固定方式是本领域技术人员熟知的。 激光棒2、升压式电光调Q的普克尔盒4均选用偏光镜架来固定在光路中，激光棒2 固定在聚光腔内。移台7采用市场所售的电移台，技术人员可根据实际移动行程的需要来选择相 应参数的电移台，比如行程300mm,台面尺寸160X 160mm,重复定位精度5微米。所 述全反镜6固定在所述移台7上，固定方式是本领域技术人员熟知的。本实施例中， 用来激励激光棒2的泵浦源采用单氙灯泵浦陶瓷腔，当然也可选用其他形式的泵浦 源。通过已知的方式操作电移台，控制全反镜6沿着光轴作动，实现腔长长短的变 换。因为谐振腔的长短是影响激光脉宽的关键因素，所以改变腔长就可以实现激光脉宽的改变。当需要输出短脉冲时，使全反镜6作动到距离输出镜1靠近的位置；当需要输出长脉冲时，将全反镜6作动到距离输出镜较远的位置。本实施例结构简单，成本低，操作方便，可靠，利于工程化的推广。可以较大 程度上满足科研、医疗、晶体测试、激光加工等领域对激光脉宽连续可调的要求。实施例2:将全反镜6替换成角锥棱镜，把角锥棱镜应用在激光腔中是本领域技术人员可 以胜任的，其他同实施例l。如文献"强激光与粒子束，16巻第8期，《角锥棱镜激 光谐振腔的基本特性》"公开的，角锥棱镜有自镇定，免调试，抗失谐能力强等优 点。因此，本实施例的激光器具有自镇定，免调试，抗失谐能力强等优点。通过己 知的方式操作电移台，控制角锥棱镜沿着光轴作动，实现腔长长短的变换。因为谐 振腔的长短是影响激光脉宽的关键因素，所以改变腔长就可以实现激光脉宽的改变。 当需要输出短脉冲时，使角锥棱镜移动到距离输出镜1靠近的位置；当需要输出长 脉冲时，将角锥棱镜移动到距离输出镜较远的位置。实施例3:实施例1和实施例2用的都是升压式电光调Q的普克尔盒4。本实施例中的普 克尔盒4采用降压式电光调Q的普克尔盒，如图1所示，将实施例l中的l/4波片 3去掉，其他同实施例2。实施例4:本实施例采用腔倒空输出，能够在更短的脉宽范围实现脉宽可调，其中将实施 例l中的输出镜l替换成全反镜，激光脉冲由偏振片5倒空而出，其他同实施例l。实施例5:如图2所示，本实施例采用被动调Q或声光调Q或转镜调Q方式，将实施例l 中的l/4波片3和普克尔盒4去掉，替本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够调节脉宽的激光器，包括：一输出镜（１），一激光棒（２），一普克尔盒（４），一偏振片（５）和一全反镜（６）依次按顺序共光轴地设置在直线光路上，一用来泵浦所述激光棒（２）的泵浦源；其特征在于，还包括一能够沿着光轴纵向移动的移台（７），所述全反镜（６）安装在所述移台上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：樊仲维，崔建丰，裴博，薛岩，
申请(专利权)人：北京国科世纪激光技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]