一种大能量多脉宽切换输出激光器的制作方法

本实用新型涉及激光器处理技术领域，具体为一种大能量多脉宽切换输出激光器。

背景技术：

大能量输出的脉冲激光器可以广泛的应用于医疗美容、激光加工、雷达、探测等领域，不同的应用需求需要不同的激光脉宽输出。比如毫秒级大能量1064nm 激光器可以很好的应用于激光脱毛，大能量的纳秒级、皮秒级1064nm激光器可以很好的应用于色素去除。对于色素去除，单纯的纳秒激光或者皮秒激光很难达到理想效果，需要配合使用，纳秒激光很难将色素去除干净，而皮秒激光直接粉碎大的色素团效果不好，往往需要先用纳秒激光将大的色素团粉碎，然后用皮秒激光将粉碎后的小色素团去除，从而达到很好的去色素效果。本专利提出一种可以实现大能量多脉宽切换输出激光器,同时满足不同需求，

为实现多脉宽大能量输出，通常需要直接采用不同脉宽大能量激光器，这样需要多个激光器，成本较高，系统体积较大。或者通利用不同脉宽种子源激光器，共用一套放大系统，往往系统会采用电机或者类似结构控制系统部分光学元件的位置或者角度，来实现不同脉宽切换。

现有的激光器实现多种脉宽输出较成本较高，难以实现多种脉宽输出，系统结构复杂，需电机等机械切换装置，不够稳定可靠。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种大能量多脉宽切换输出激光器，以解决上述背景技术中提出的现有的激光器实现多种脉宽输出较成本较高，难以实现多种脉宽输出，系统结构复杂，需电机等机械切换装置，不够稳定可靠的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种大能量多脉宽切换输出激光器，包括第一激光器、隔离器、扩束镜、第一反射镜、第二反射镜和准直镜，还包括放大系统，所述第一激光器、隔离器、扩束镜之间呈从左至右的横向同轴设置，所述第一反射镜和第二反射镜对称设置，所述第一反射镜和第二反射镜呈上下设置，且第一反射镜与第一激光器的轴线夹角为45°，所述准直镜位于第一反射镜和第二反射镜之间，所述第二反射镜与放大系统位置对应。

优选的，所述扩束镜为平凹透镜或者实现扩束功能的透镜组。

优选的，所述准直镜为平凸透镜或者实现准直功能的透镜组。

优选的，所述放大系统包括第二激光器、反射镜和第一激光晶体，所述第一激光晶体和反射镜之间横向左右设置。

优选的，所述第二激光器包括输出镜、偏振片、第二激光晶体、1/4玻片、电光开关、全反镜和氙灯，所述偏振片、第二激光晶体、1/4玻片、电光开关和全反镜从左至右依次横向同轴设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)实现大能量长脉宽(微秒级、毫秒级)输出、也可以实现大能量纳秒级输出，也可以实现大能量百皮秒级输出；

2)系统结构紧凑、性能稳定可靠、同时成本很低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图

图2为电光开关加1/4波脉冲高压时，第二激光器形成标准的升压式的电光调Q 灯泵激光器结构示意图；

图3为电光开关加1/4波脉冲高压时，第二激光器、第二反射镜形成一单灯双棒电光调Q激光器结构示意图；

图4为电光开关持续加1/4波高压时，第二激光器等效结构示意图；

图5为电光开关持续加1/4波高压时，第二激光器进一步等效结构示意图；

图6为电光开关持续加1/4波高压时，第二激光器、第一反射镜、第二反射镜形成一无调Q单灯双棒激光器结构示意图；

图7为第一激光器打开，电光开关不加电压时的等效结构示意图。

图中：1第一激光器、2隔离器、3扩束镜、4第一反射镜、5准直镜、6第二反射镜、7放大系统、71第二激光器、711输出镜、712偏振片、713第二激光晶体、714 1/4玻片、715电光开关、716全反镜、717氙灯、72反射镜、73 第一激光晶体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例：

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种大能量多脉宽切换输出激光器，包括第一激光器1、隔离器2、扩束镜3、第一反射镜4、第二反射镜6 和准直镜5，还包括放大系统7，第一激光器1、隔离器2、扩束镜3之间呈从左至右的横向同轴设置，第一反射镜4和第二反射镜6对称设置，第一反射镜4 和第二反射镜6呈上下设置，且第一反射镜4与第一激光器1的轴线夹角为45°，准直镜5位于第一反射镜4和第二反射镜6之间，第二反射镜6与放大系统7 位置对应。

扩束镜3为平凹透镜或者实现扩束功能的透镜组。

准直镜5为平凸透镜或者实现准直功能的透镜组。

放大系统7包括第二激光器71、反射镜72和第一激光晶体73，第一激光晶体73和反射镜72之间横向左右设置。

第二激光器71包括输出镜711、偏振片712、第二激光晶体713、1/4玻片 714、电光开关715、全反镜716和氙灯717，偏振片712、第二激光晶体713、 1/4玻片714、电光开关715和全反镜716从左至右依次横向同轴设置。

图2为第二激光器71中，电光开关715加1/4波脉冲高压时，第二激光器 71形成标准的升压式的电光调Q灯泵激光器。可实现脉宽纳秒级、能量百豪焦级输出。

图3为电光开关715加1/4波脉冲高压，第二激光器71输出经过反射镜72 进入第一激光晶体73进行激光放大，构成单灯双棒激光器，时间焦耳级纳秒激光输出。此时第一激光器1关闭，第一激光器1、隔离器2、扩束镜3、第一反射镜4、第二反射镜6、准直镜5在系统中不起作用，此时图1系统结构等效于图3。

图4为电光开关715持续加1/4波高压时，等效于1/4玻片，与1/4玻片 714一起等效于1/2玻片，腔内激光来回两次通过1/2玻片，偏振状态不发生改变，此条件下，第二激光器71等效于图5，无电光调Q的灯泵激光器，可以实现长脉宽脉冲输出，比如脉宽：微秒级至毫秒级、能量焦耳级至百焦耳级输出。

图6为电光开关715持续加1/4波高压时，第二激光器71输出经过反射镜 72进入第一激光晶体73进行激光放大，构成一单灯双棒激光器，相比图5得到更大能量激光输出。此时第一激光器1关闭，此时图1系统结构等效于图6。

图7为第一激光器1打开，电光开关715不加电压，此时电光开关715不起作用，第二激光器71处于关闭状态，无法起振激光，输出镜711与电光开关 715仅等效于透过率大于95％的镜片，此时图1系统结构等效于图7。

原理：第一激光器1输出p偏振光经过扩束镜3扩束、然后经过第一反射镜4和准直镜5后变成准直光，通过第二反射镜6将准直光经过偏振片712进入第二激光晶体713进行第一次放大，放大后经过1/4玻片714变为圆偏振光，然后经过反射镜716反射，再次通过1/4玻片714后变为s偏振光，然后再次经过第二激光晶体713进行第二次放大，然后入射至偏振片712，偏振片712对 s偏振光高反，反射后经过反射镜72反射，进入第一激光晶体73进行第三次放大，三次放大后实现大能量输出。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点, 对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。