三伽利略式望远镜装置实现准相干光波叠加以输出质量较优的激光光束。
【附图说明】
[0019]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0020]图1是本发明第一实施例的调Q激光器的结构示意图；
[0021]图2是本发明第二实施例的调Q激光器的结构示意图；
[0022]图3是本发明第三实施例的调Q激光器的结构示意图；
[0023]图4是本发明第四实施例的调Q激光器的结构示意图的部分剖视图；
[0024]图5是本发明第四实施例的调Q激光器的结构示意图的部分侧视图；
[0025]图6是本发明第四实施例的调Q激光器改进结构示意图的部分剖视图；
[0026]图7是本发明第五实施例的调Q激光器的结构示意图的部分剖视图；
[0027]图8是本发明第五实施例的调Q激光器中多面体棱镜的结构示意图；
[0028]图9是本发明第五实施例的调Q激光器的部分结构示意图。
[0029]其中:1_斩波转盘、2-转动轴、3-通光孔、4-激光介质、5-高速电机、6-输出镜、7-全反射镜、8-凸透镜、9-凹透镜、10-激光介质(等效热透镜)、11-凸曲率端面激光介质、12-凹曲率端面激光介质、13-激光光束截面、14-选择性高反膜、15-第一支架、16-第二支架、17-消彗差凸透镜、18-第二凹透镜、19-多面体棱镜。
【具体实施方式】
[0030]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0031]实施例一:
[0032]图1是本发明第一实施例的调Q激光器结构示意图。如图1所示，在由输出镜6和全反镜7组成的平行平面腔中，依次分布了激光介质4、第一伽利略式望远镜装置、转盘斩波调Q器件。转盘斩波调Q器件包括高速电机5和由高速电机5带动旋转的斩波转盘1，斩波转盘I边缘上呈圆周阵列等间距设置有供激光光束通过的通光孔3。第一伽利略式望远镜装置由凸透镜8和凹透镜9组成。斩波转盘I在高速电机5的带动下旋转改变腔Q值，斩波转盘I周期性开启或阻挡光路从而实现调Q。伽利略式望远镜装置并没有使激光光束在激光谐振腔内产生实焦点，另外，通光孔充当孔径光阑，具有横模选择特性。
[0033]设激光光束未被压缩之前的直径为D1,经过第一伽利略式望远镜装置之后的光束直径为D2，通光孔直径为D3，斩波转盘的通光孔中心处的线速度为vs，Q开关的开关时间为ts。通常取未被压缩光束直径的数量级为mm至cm，伽利略式望远镜装置压缩比通常为D1: D2=10:1，则压缩光束直径数量级为10(^111至_，通光孔直径D3略大于D2，从而使得Q开关的开关时间ts = (D2+D3)vs降低一个数量级，有利于产生窄脉冲宽度的调Q激光。
[0034]实施例二:
[0035]图2是本发明第二实施例的调Q激光器的结构示意图。如图2所示，其结构原理与图1所示的实施例一相似，不同之处在于:采用激光介质热透镜效应形成的热透镜来代替第一伽利略式望远镜装置内的凸透镜的作用，本实施例中以激光介质(等效热透镜)10与凹透镜9组成光束压缩装置，简化结构，减少附加插入损耗。
[0036]实施例三:
[0037]图3是本发明第三实施例的调Q激光器的结构示意图。如图3所示，在由输出镜6和全反镜7组成的平行平面腔中，依次分布了双凸曲率端面激光介质11、双凹曲率激光介质12和包含有斩波转盘I和高速电机5的转盘斩波调Q器件。转盘斩波调Q的方法与实施例一相同。第一伽利略式望远镜装置由双凸曲率端面激光介质11、双凹曲率端面激光介质12组成。双凸曲率端面激光介质11是双端面加工出正曲率半径，达到凸透镜的光学效果，双凹曲率端面激光介质11是双端面加工出负曲率半径，达到双凹透镜的光学效果。本实施例进一步简化装置结构，减少附加插入损耗。
[0038]应当指出，双激光介质串接情况下，激光介质端面不仅只有双端加工的情况，也可根据实际情况单端面加工，同样能达到伽利略式望远镜装置的要求。
[0039]实施例一至三中，输出镜6和全反射镜7的位置均可以互换，不影响其它装置结构，只改变激光光束的出光方向。并且在具体实现中，所采用的第一伽利略式望远镜装置中目镜可选用凸透镜、等效热透镜的激光介质、凸曲率端面激光介质中的任一种，物镜可选用凹透镜或凹曲率端面激光介质，以实现压缩激光光束直径的技术效果，其并不局限于实施例一至三中所列举的组合。
[0040]实施例四:
[0041]图4是本发明第四实施例的调Q激光器的结构示意图的部分剖视图，本实施例主要目的是完成多路激光器同步进行转盘斩波调Q。
[0042]当激光介质和激光谐振腔组成的激光器大于一个时，参阅图5 (b)斩波转盘I的侧视图，各路激光器与斩波转盘I通光孔3的分布相对应，呈圆周阵列等间距分布。当斩波转盘I转动时，由于其周期性特点，从某一个通光孔转动到相邻通光孔时，可对多路激光器进打同步调Q。
[0043]本实施例中，单路激光器的结构为与前述实施例部分不同，不同点有三:其一在于出光方向相反，即输出镜6和全反镜7互换位置；其二，本实施例中，为简化结构，将全反镜取消，改为在激光介质4的左端面镀选择性高反膜14 ;其三，谐振腔内不包含第一伽利略式望远镜装置(谐振腔内包含第一伽利略式望远镜装置的实施例详见实施例四的改进结构说明以及图6)，激光介质4采用端面直径小的激光介质，产生的激光光束直径与前述实施例中经过光束压缩的光束直径可相比拟。
[0044]本实施例中，由于光路立体分布，各激光器由第一支架15和第二支架16固定,其中:参阅图5 (a)第一支架15侧视图，各路激光器中镀有选择性高反膜14的激光介质4由第一支架15固定，呈圆周阵列等间距分布，第一支架15为中空结构，预留的中空部分用于高速电机5的安放与固定；参阅图5 (c)第二支架16侧视图,各路激光器中对应的输出镜6由第二支架16固定，呈圆周阵列等间距分布。
[0045]本实施例中，在激光谐振腔外放置第二伽利略式望远镜装置，装置由消彗差凸透镜17和第二凹透镜18组成,将多路激光器输出的激光合并成单路激光输出。第二凹透镜18输出的平行光束，在初始阶段为空心光束，当经过一段距离传播，由于衍射效应，将汇聚成实心的平行光束。若各路激光参数相同，那么N路激光光束经过光束合并之后的功率为单路功率的N倍。
[0046]作为对实施例四的改进，在进行多路激光器同步进行转盘斩波调Q时，各路激光器谐振腔内部也可以放置第一伽利略式望远镜装置进行光束压缩。参阅图6，在第一支架14中，可分别在各路激光器的激光介质和输出镜之间增设凹透镜9，即由激光介质(等效热透镜)10与凹透镜9组成第一伽利略式望远镜装置，用于压缩光束，进一步减小斩波转盘通光孔3的直径，进而缩短Q开关的开关时间。
[0047]应当指出，在多路激光器同步进行转盘斩波调Q时，各路激光器的谐振腔内部不仅仅可以应用本实施例改进方案中的第一伽利略式望远镜装置这一种形式来进行光束压缩，也可以采用用实施例一、二、三中任一种第一伽利略式望远镜装置的形式进行光束压缩。
[0048]实施例五:
[0049]图7是本发明第五实施例的调Q激光器的结构示意图的部分剖视图。本实施例以实施例四为基础，其斩波调Q方法与实施例四相同，其结构上的不同点在于:(I)激光介质4的数量为2N (