[0039] 在自调Q器件设计中优先选用的是晶体抛光后在两面镀以有利于泵浦光的吸收 和激光振荡的介质膜，也可以只是精抛光不镀膜。
[0040] 以上所述的晶体的切割、抛光和镀膜在按激光晶体加工领域现有技术即可。
[0041] 根据本发明提供一种自调Q脉冲激光器，包括端面泵浦式和侧面泵浦式。
[0042] 1、Re3+,Cr4+:A3 (SqGah) 2Ga3012端面泵浦自调Q脉冲激光器
[0043] 1^3+，〇4+:六3(5(：!^ 1_!￡)；^3012端面泵浦自调(>)脉冲激光器包括泵浦源，親合系统，聚 焦系统，输入镜，Re3+，Cr4+:A3 (ScxGai_x) 2Ga3012自调Q晶体和输出镜。所述的输入镜和输出镜 组成谐振腔，输入镜镀以对泵浦光增透的介质膜和对激光波段高反射介质膜，输出镜镀以 对激光波段部分反射的介质膜。Re3+，Cr4+:A3 (ScxGai_x)#&3012晶体同时作为激光增益材料和 自调Q材料，该晶体两端面精抛光或再镀以对泵光和激光增透的介质膜，以泵浦源泵浦该 晶体，无需外加调制元件，产生自调Q的脉冲激光。或者，
[0044] 上述端面泵浦自调Q脉冲激光器结构中，省略输入镜和输出镜，而在 Re'Cr'AjSCxGahhGaPu晶体靠近泵浦光的前通光端面镀以对泵浦光增透的介质膜和 对激光波段高反射的介质膜，在晶体远离泵浦光的后通光端面镀以对激光波段部分反射的 介质膜。
[0045] 以上所述关于介质膜的"增透"、"高反射"、"部分反射"具有本领域公知的含 义，"增透"一般指对特定波长的光透过率多99%，"高反射" 一般指对特定波长的反射率 多99%，"部分反射"一般指对特定波长的反射率在50% -99%之间。
[0046] 为了抑制锁模激光的产生，所述谐振腔越短越好，优选谐振腔长度小于3cm。
[0047] 当所述自调Q晶体是Nd3+，Cr4+:A3 (ScxGai_x)2Ga3012晶体时，优选的泵浦源为半导体 LD激光器、氙灯和钛宝石激光器。进一步优选的为发射波长为808nm的LD激光器。
[0048] 当所述自调Q晶体是Yb3+，Cr'AjSCxGahhGa^晶体时，优选的泵浦源为发射波 长在970nm左右的半导体LD激光器和钛宝石激光器。进一步优选的为发射波长为970nm 的LD激光器。
[0049] 当所述自调Q晶体是Nd3+，Cr4+:A3 (ScxGai_x) 2Ga3012晶体，且获得的自调Q脉冲激光 输出波长为〇.9ym(4F3/2- 419/2)时，输入镜靠近泵浦源的通光表面镀以对808nm增透的介 质膜，相对的另一面镀以对900-1000nm高反射的介质膜。输出镜靠近晶体通光表面镀以 对900-1000nm部分反射的介质膜，反射率在50% -99 %之间，其远离晶体通光表面镀以对 900-1000nm增透的介质膜。
[0050] 当所述自调Q晶体是Nd3+，Cr4+:A3 (ScxGai_x) 2Ga3012晶体，且获得的自调Q脉冲激光 输出波长为l.〇6ym(4F3/2- 4111/2)时，相应的输入镜和输出镜两边的介质膜也要做以相应 的改变。输入镜靠近泵浦源的通光表面镀以对808nm增透的介质膜，相对的另一面镀以对 1000-1100nm高反射的介质膜。输出镜靠近晶体通光表面镀以对1000-1100nm部分反射的 介质膜，反射率在50 % -99 %之间，其远离晶体通光表面镀以对1000-1100nm增透的介质 膜。
[0051] 当所述自调Q晶体是Yb3+，Cr^AjSCxGahhGa^晶体，且获得的自调Q脉冲激光 输出波长为1Um(2F5/2- 2F7/2)时，泵浦源为发射波长在970nm的LD激光器时，相应的输 入镜和输出镜两边的介质膜也要做以相应的改变。输入镜靠近泵浦源的通光表面镀以对 970nm增透的介质膜，相对的另一面镀以对1000-1100nm高反射的介质膜。输出镜靠近晶体 通光表面镀以对1000-1l〇〇nm部分反射的介质膜，反射率在50 % -99 %之间，其远离晶体通 光表面镀以对l〇〇〇-ll〇〇nm增透的介质膜。
[0052] 2、Nd3+,Cr4+:A3 (Sc^Ga^)私3012侧面泵浦自调Q脉冲激光器
[0053] -种Nd3+, 面泵浦自调Q脉冲激光器包括，泵浦源，输入 镜，Nd3+，Cr'AjSc^GahhGaPu自调Q晶体和输出镜。所述的输入镜和输出镜组成谐振腔， 输入镜镀以对泵浦光增透的介质膜和对激光波段高反射的介质膜，输出镜镀以对激光波段 部分反射的介质膜。泵浦光从激光增益介质侧面输入，产生激光经自调Q调制器件调制后 再通过输出镜，输出调Q脉冲。优选的泵浦光源为氙灯。
[0054] 当所述自调Q脉冲激光输出波长为0.9ym(4F3/2- 419/2)时，输入镜靠近泵浦源 的通通光端面镀以对808nm增透的介质膜，相对的另一通光端面镀以对900-1000nm高反 射的介质膜。输出镜靠近晶体通光端面镀以对900-1000nm部分反射的介质膜，反射率在 50% -99%之间，其远离晶体通光端面镀以对900-1000nm增透的介质膜。
[0055] 当所述自调Q脉冲激光输出波长为1. 06ym(4F3/2- 4111/2)时，相应的输入镜和输 出镜两边的介质膜也要做以相应的改变。输入镜靠近泵浦源的通光端面镀以对808nm增透 的介质膜，相对的另一通光端面镀以对l〇〇〇-ll〇〇nm高反射的介质膜。输出镜靠近晶体通 光端面镀以对1000-1l〇〇nm部分反射的介质膜，反射率在50 % -99 %之间，其远离晶体通光 端面镀以对l〇〇〇-ll〇〇nm增透的介质膜。
[0056] 本发明提供的Re3+，Cr4+:A3 (ScxGai_x) 2Ga3012相对于铝石榴石来说，替代A1 3+离子格 位的Ga3+离子和Sc3+离子具有相对较大的离子半径（四面体格位：rCa=0.47A和rA1=0.39 A;八面体格位：&=〇.745A,rGa=0.62A和rA1=〇.535A;)，因而使此类石植石晶体具有 相对较大的晶格常数。大的晶格常数可以增加激活离子（尤其是Nd3+和Cr4+离子）的掺 杂浓度，并且可以更加有效地避免掺杂离子之间的相互作用所引起的荧光猝灭效应。例如， Cr4+:YGG晶体位于四面体格位的Cr4+离子有效分凝系数为0. 04左右，是Cr4+:YAG的2倍。在 非线性饱和吸收方面，相对于Cr4+:YAG晶体，掺杂Cr4+离子得到的Cr4+:A3 (ScxGai_x) 2Ga3012(A =Y，Gd或Lu) (0 <x< 1)镓石榴石或镓钪石榴石具有大的基态吸收截面和小的激发态吸 收截面，从而更利于减少腔内的非饱和吸收损耗和获得更好的饱和吸收性能，因此将增益 激活离子Nd3+或Yb3+和可饱和吸收离子（Cr4+)结合起来的双掺Nd3+ (或Yb3+)Cr4+离子得到 的1^3+，〇4+:六 3(3(：!^1_!￡)26& 3012(1^ =制或￥13，六=￥，6(1或1^1)(0^^<1)镓石植石或镓 钪石榴石自调Q晶体可以解决Cr4+:YAG晶体或Re，Cr4+:YAG晶体中所存在的问题，从而更容 易获得高效集成小型化的固体脉冲激光输出。
[0057] 本发明的关键技术在于实现在A3 (ScxGai_x) 2Ga3012(A=Y，Gd或Lu)晶体中同时掺 入Re3+(Re=Nd3+或Yb3+)离子和Cr4+离子，结合Nd3+或Yb3+离子在lum左右的发射和Cr4+ 离子在900-1200nm波段的可饱和吸收特性来实现自调Q脉冲激光输出。本发明提供的 Re3+，Cr4+:A3 (ScxGai_x) 2Ga3012自调Q脉冲激光器，具有以下优势：
[0058] 1.通过结合增益激活离子NcT或Yb3+在1ym左右的发射和Cr4+离子在1ym左 右所具有的优良的可饱和吸收特性，在AjSCxGa^hGaAjA=Y，Gd或Lu) (0 <x< 1)镓 石榴石镓或钪石榴石中实现自调Q脉冲激光输出。
[0059] 2.本发明通过利用Re3+，Cr^AjSc^GahhGaA自调Q晶体通过把激活离子和可 饱和吸收调制离子共同掺杂在同一基质中，可以降低激光器的空间复杂性和增加工作系统 的稳定性，从而更容易产生稳定高效率的脉冲激光。此类器件的产业化以及批量生产将有 利于激光器的结构简单化、小型化以及大规模产业化。
【附图说明】
[0060] 图 1 为Nd3+，Cr4+:Y3Ga5012晶体照片。
[0061] 图 2 为Yb3+，Cr4+:Y3Ga5012晶体照片。
[0062] 图3为1mm厚的Nd3+，Cr4+:Y3Ga5012晶体[111]方向的非偏振吸收谱图。横坐标为 波长（nm)，纵坐标为吸收系数（cnT1)。
[0063] 图4为半导体LD端面泵浦Re3+,Cr4+:A3 (Sc^Ga^) 2Ga3012端面泵浦自调Q脉冲激光 器结构示意图。其中，1.泵浦源，2.耦合系统，3.聚焦系统，4.输入镜，5.自调Q晶体，6.输 出镜。
[0064] 图5氣灯侧面泵浦Nd3+,Cr4+:A3 (Sc^Ga^) 2Ga3012端面泵浦自调Q脉冲激光器结构 示意图。其中7.氣灯。
[0065] 图6为实施例12的端面泵浦Nd3+，Cr4+:Y3Ga5012自调Q脉冲激光器的调Q激光脉 冲图。
【具体实施方式】
[0066] 下面结合附图详细说明本发明的实施方式，但不仅限于此。
[0067] 实施例1-3是Re3+，Cr'AjSCxGa^hGa^晶体的生长；实施例4-11是 Re3+，CriAdSCxGahhGaAs自调Q器件加工。实施例 12-24 是Re3+，CriAdSCxGahhGaAs 自调Q脉冲激光器的实例。
[0068] 实施例1-3中的晶体生长炉为日本晶体系统公司的光浮区生长炉。型号为 FZ-T-12000-X-I-S-SU。所用的生长原料全为商用的粉末材料，纯度为