【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光，具体涉及中红外热退偏补偿激光器。
技术介绍
1、中红外3微米脉冲激光在科研、医学、军事等领域有着巨大的应用潜力和需求。目前，采用稀土离子掺杂作为激光增益介质直接实现中红外激光输出的方式被广泛研究，该类晶体本身存在自终止效应，热性能较差，在激光器运转过程中，抽运能量大部分都转化成热耗散在激光晶体中，抽运不均匀以及热传递等原因造成了晶体内部温度分布的不均匀，形成热应力引起晶体折射率的分布不均匀，使得各向同性的激光介质变为各向异性。激光通过各向异性的折射率介质时，激光波前将发生畸变，线偏振光入射到有应力双折射的激光介质后将产生退偏效应。退偏后的光束不能完全通过偏振片，所以将导致光能量的损耗以及热光斑质量的恶化。因此有必要对热退偏损耗进行补偿，以满足实际应用中对高光束质量以及高峰值功率中红外激光的需求。
2、目前，实现热退偏补偿的方式主要有四分之一波片法、双激光晶体棒串联法、双电光调q法等。其中，双激光晶体串联法和双电光调q法能够实现对热退偏的完全补偿，但采用该2种方式进行补偿不可避的会导致谐振腔腔长增长以及谐振腔结构的复杂化。四分之一波片法虽然腔结构简单，但是补偿效果有限，只能实现部分补偿。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决以往的热退偏补偿的方式存在的谐振腔腔长增长以及谐振腔结构的复杂化以及补偿效果有限的问题，提出了一种基于梯形电光晶体的中红外热退偏补偿激光器。
2、所述激光器包括梯形光电调q晶体、45°全反镜、45°偏振分光镜、ld侧泵模
3、所述梯形光电调q晶体的一个侧边与45°偏振分光镜、ld侧泵模块和全反镜共光路，所述梯形光电调q晶体的另一个侧边与45°全反镜共光路；所述45°全反镜和45°偏振分光镜共光路；
4、所述梯形光电调q晶体为底边与腰成45°的等腰梯形，用于连接光路以及配合 45°偏振分光镜起到腔倒空脉冲调制的作用。
5、进一步，所述ld侧泵模块由多组ld靶条均匀环绕于增益介质周围进行泵浦， ld靶条组数为奇数。
6、进一步，所述45°偏振分光镜两面均镀p光高透和s光高反膜。
7、进一步，所述梯形光电调q晶体、45°全反镜、45°偏振分光镜和全反镜组成谐振腔。
8、进一步，所述ld侧泵模块发出的激光射入45°偏振分光镜被分解为互相垂直的p偏振光和s偏振光。
9、进一步，所述p偏振光经过45°偏振分光镜入射进入梯形光电调q晶体内部，在梯形光电调q晶体上加半波电压，p偏振光经过梯形光电调q晶体由p偏振光转化为s偏振光，s偏振光射入45°全反镜，被反射到45°偏振分光镜，然后通过45°偏振分光镜被反射进入全反镜，激光被限制在谐振腔内形成振荡，谐振腔内光场逐步增强，在谐振腔中存储能量，当谐振腔内能量达到预期值时，停止在梯形光电调q晶体上加半波电压，p偏振光经过梯形光电调q晶体不改变偏振特性，从梯形光电调q晶体射出后射入45°全反镜，被反射到45°偏振分光镜，然后通过45°偏振分光镜射出。
10、进一步，所述s偏振光经过45°偏振分光镜被反射到45°全反镜，45°全反镜将s偏振光反射进入梯形光电调q晶体内部，在梯形光电调q晶体上加半波电压，s偏振光经过梯形光电调q晶体由s偏振光转化为p偏振光，然后通过45°偏振分光镜进入全反镜，激光被限制在谐振腔内形成振荡，谐振腔内光场逐步增强，在谐振腔中存储能量，当谐振腔内能量达到预期值时，停止在梯形光电调q晶体上加半波电压，s偏振光经过梯形光电调q晶体不改变偏振特性，从梯形光电调q晶体射出后射入45°偏振分光镜后射出。
11、本专利技术所述激光器的有益效果为：
12、对热退偏效应完全补偿的同时降低腔结构的复杂性；并通过腔倒空技术使激光谐振腔内存储激光能量并在特定时刻将其迅速释放，进一步降低减少了损耗，使得腔内能量更有效地转换为输出脉冲能量。
13、采用一种梯形电光晶体，使其可以实现电光脉冲调制的同时，也兼顾折返光路连接光路的功能，将其运用于热退偏补偿，简化腔形结构，降低谐振腔固有损耗。目前中红外波段er激光晶体由于自身性质的原因，存在自终止效应，导致它上能及存储能量较为有限。而腔倒空技术相较于调q技术是将能量存储于谐振腔中，因此它的能量存在极限会更高。最终获取的输出激光性能会更好。目前中红外波段er激光晶体由于自身性质的原因，存在自终止效应，导致它上能及存储能量较为有限。而腔倒空技术相较于调q技术是将能量存储于谐振腔中，因此它的能量存在极限会更高。最终获取的输出激光性能会更好，本专利技术设计的结构能够同时结合腔倒空技术实现高能脉冲激光，相较于常规的电光调q激光输出，获取的激光峰值功率更高、脉宽更窄，能量利用率更高。
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1.一种基于梯形电光晶体的中红外热退偏补偿激光器，其特征在于，所述激光器包括梯形光电调Q晶体（1）、45°全反镜（2）、45°偏振分光镜（3）、LD侧泵模块（4）和全反镜（6）；
2.根据权利要求1所述的基于梯形电光晶体的中红外热退偏补偿激光器，其特征在于，所述LD侧泵模块（4）由多组LD靶条均匀环绕于增益介质（5）周围进行泵浦， LD靶条组数为奇数。
3.根据权利要求2所述的基于梯形电光晶体的中红外热退偏补偿激光器，其特征在于，所述45°偏振分光镜（3）两面均镀P光高透和S光高反膜。
4.根据权利要求3所述的基于梯形电光晶体的中红外热退偏补偿激光器，其特征在于，所述梯形光电调Q晶体（1）、45°全反镜（2）、45°偏振分光镜（3）和全反镜（6）组成谐振腔。
5.根据权利要求4所述的基于梯形电光晶体的中红外热退偏补偿激光器，其特征在于，所述LD侧泵模块（4）发出的激光射入45°偏振分光镜（3）被分解为互相垂直的P偏振光和S偏振光。
6.根据权利要求5所述的基于梯形电光晶体的中红外热退偏补偿激光器，其特征在于，所述P偏振光
7.根据权利要求6所述的基于梯形电光晶体的中红外热退偏补偿激光器，其特征在于，所述S偏振光经过45°偏振分光镜（3）被反射到45°全反镜（2），45°全反镜（2）将S偏振光反射进入梯形光电调Q晶体（1）内部，在梯形光电调Q晶体（1）上加半波电压，S偏振光经过梯形光电调Q晶体（1）由S偏振光转化为P偏振光，然后通过45°偏振分光镜（3）进入全反镜（6），激光被限制在谐振腔内形成振荡，谐振腔内光场逐步增强，在谐振腔中存储能量，当谐振腔内能量达到预期值时，停止在梯形光电调Q晶体（1）上加半波电压，S偏振光经过梯形光电调Q晶体（1）不改变偏振特性，从梯形光电调Q晶体（1）射出后射入45°偏振分光镜（3）后射出。
...【技术特征摘要】
1.一种基于梯形电光晶体的中红外热退偏补偿激光器，其特征在于，所述激光器包括梯形光电调q晶体（1）、45°全反镜（2）、45°偏振分光镜（3）、ld侧泵模块（4）和全反镜（6）；
2.根据权利要求1所述的基于梯形电光晶体的中红外热退偏补偿激光器，其特征在于，所述ld侧泵模块（4）由多组ld靶条均匀环绕于增益介质（5）周围进行泵浦， ld靶条组数为奇数。
3.根据权利要求2所述的基于梯形电光晶体的中红外热退偏补偿激光器，其特征在于，所述45°偏振分光镜（3）两面均镀p光高透和s光高反膜。
4.根据权利要求3所述的基于梯形电光晶体的中红外热退偏补偿激光器，其特征在于，所述梯形光电调q晶体（1）、45°全反镜（2）、45°偏振分光镜（3）和全反镜（6）组成谐振腔。
5.根据权利要求4所述的基于梯形电光晶体的中红外热退偏补偿激光器，其特征在于，所述ld侧泵模块（4）发出的激光射入45°偏振分光镜（3）被分解为互相垂直的p偏振光和s偏振光。
6.根据权利要求5所述的基于梯形电光晶体的中红外热退偏补偿激光器，其特征在于，所述p偏振光经过45°偏振分光镜（3）入射进入梯形光电调q晶体（1）内部，在梯形光电调q晶体（1）上加半波电压，p偏振光经过...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘景良，陈薪羽，唐文婷，张晶，李小宁，张晓雷，于永吉，金光勇，何洋，周文杰，刘光辉，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：
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