专利名称：一种声光调q激光器的制作方法
技术领域：
本发明属于激光技术领域。
背景技术：
在声光调Q的固体激光器件中(见图1)，当振荡光通过声光介质中的超声场时，因衍射而使光束偏离原来的方向，造成谐振腔的损耗增大，Q值下降，激光振荡不能形成，此时在泵浦激励下其上能级反转粒子数将不断积累；若此时突然撤除超声场，则衍射效应立即消失，腔损耗减少，Q值猛增，激光振荡迅速恢复，其能量以巨脉冲的形式输出。在谐振腔中，振荡激光光束在一个往返过程中，两次通过声光介质(见图1)。但是，如果泵浦功率过高，尤其是在采用受激发射截面较大的增益介质时，声光调制器产生的衍射损耗在低Q值时，不足以关断腔内的激光振荡，从而造成输出脉冲不稳定，峰值功率降低。
发明内容
本发明是一种新型的声光调Q激光器。
本发明是由输入镜，激光增益介质，声光调制器，反射镜(或反射棱镜)，输出镜(或输出棱镜)组成，振荡激光在谐振腔内一个往返过程中多次(高于两次)通过声光调制器。
其工作过程是从输入镜开始，振荡光一个往返过程为输入镜-增益介质-声光调制器-反射镜(或反射棱镜)-声光调制器-输出镜-声光调制器-反射镜(或反射棱镜)-声光调制器-增益介质-输入镜。
通过增加反射镜(或反射棱镜)数量来增加通过声光调制器的次数。
这样，在激光通过声光调制器的次数增加，谐振腔的损耗较原来的两次通过将得到增加，提高输出脉冲的稳定性和脉冲峰值功率。
本发明的优点是在声光调Q激光器件中，通过增加振荡激光束通过声光调制器的次数，增加低Q值时谐振腔的损耗，从而可以在更高的泵浦功率下仍能够输出稳定的脉冲，得到更高的单脉冲能量。
图1-声光调Q激光器件示意图，其中1-输入镜，2-增益介质，3-声光调制器，4输出镜；图2-利用45度反射镜使振荡光束在谐振腔内往返一周四次通过声光调制器的调Q激光示意图，其中1-输入镜(可以是平面镜，也可以是凹面镜，或凸面镜)，2-增益介质，3-声光调制器，4-反射镜，5-反射镜，6-输出镜(可以是平面镜，也可以是凹面镜，或凸面镜)，7-反射镜；图3-利用小角度反射镜使振荡光束在谐振腔内往返一周四次通过声光调制器的调Q激光示意图，其中1-输入镜(可以是平面镜，也可以是凹面镜，或凸面镜)，2-增益介质，3-声光调制器，4-反射镜，5-输出镜(可以是平面镜，也可以是凹面镜，或凸面镜)，6-反射镜；图4-振荡光束在谐振腔内往返一周六次通过声光调制器的调Q激光示意图，其中1-输入镜(可以是平面镜，也可以是凹面镜，或凸面镜) 2-增益介质3-声光调制器 4-反射镜 5-反射镜 6-反射镜 7-反射镜 8-输出镜；图5-利用反射棱镜使振荡光束在谐振腔内往返-周四次通过声光调制器的调Q激光示意图，其中1-输入镜(可以是平面镜，也可以是凹面镜，或凸面镜)，2-增益介质，3-声光调制器，4-直角棱镜，5-输出镜，6-反射镜；图6-利用棱镜输出的振荡光束四次通过声光调制器的调Q激光器件示意图，其中1-输入镜(可以是平面镜，也可以是凹面镜，或凸面镜)，2-增益介质，3-声光调制器，4-反射镜，5-反射镜，6-输出棱镜；图7-振荡光束在谐振腔内往返-周四次通过声光调制器的调Q激光器件腔内倍频或参量振荡器件示意图，其中1-输入镜(可以是平面镜，也可以是凹面镜，或凸面镜)，2-增益介质，3-声光调制器，4-反射镜，5-反射镜，6-输出镜，7-为非线性光学介质，8-为反射镜；图8-振荡光束在谐振腔内往返-周四次通过声光调制器的调Q激光器件腔外倍频、和频(或四倍频)器件示意图，其中1-输入镜(可以是平面镜，也可以是凹面镜，或凸面镜)，2-增益介质，3-反射镜，4-声光调制器，5-反射镜，6-反射镜，7-输出镜(对振荡激光镀部分反射膜)，8-为反射镜，9-聚焦透镜，10-倍频晶体，11-和频(或四倍频)晶体，12-分光镜。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例实施例1如图2所示，振荡光束四次通过声光调制器的调Q激光器件示意图(图中未给出泵浦系统。泵浦可以是端面泵浦，也可以是侧面泵浦)，增益介质可以是棒状，也可以是板条，也可以是薄片；从输入镜开始，振荡光一个往返过程为输入镜-增益介质-声光调制器-45度反射镜-45度反射镜-声光调制器-输出镜-声光调制器-45度反射镜-45度反射镜-声光调制器-增益介质-输入镜。
实施例2如图3所示，利用小角度反射镜使振荡光束在谐振腔内往返一周四次通过声光调制器的调Q激光示意图(图中未给出泵浦系统。泵浦可以是端面泵浦，也可以是侧面泵浦)，增益介质可以是棒状，也可以是板条，也可以是薄片。图中反射镜4取代了图2中45度反射镜4和45度反射镜5，反射光束与入射光束成一夹角，从输入镜开始，振荡光一个往返过程为输入镜-增益介质-声光调制器-反射镜-声光调制器-输出镜-声光调制器-反射镜-声光调制器-增益介质-输入镜。
实施例3如图4所示，振荡光束在谐振腔内往返一周六次通过声光调制器的调Q激光示意图(图中未给出泵浦系统。泵浦可以是端面泵浦，也可以是侧面泵浦)，增益介质可以是棒状，也可以是板条，也可以是薄片。从输入镜开始，振荡光一个往返过程为输入镜-增益介质-声光调制器-45度反射镜-45度反射镜-声光调制器-45度反射镜-45度反射镜-声光调制器-输出镜-声光调制器-45度反射镜-45度反射镜-声光调制器-45度反射镜-45度反射镜-声光调制器-增益介质-输入镜。
实施例4如图5所示，利用反射棱镜使振荡光束在谐振腔内往返一周四次通过声光调制器的调Q激光示意图(图中未给出泵浦系统。泵浦可以是端面泵浦，也可以是侧面泵浦)，增益介质可以是棒状，也可以是板条，也可以是薄片。图5中直角棱镜4取代了图2中45度反射镜4和45度反射镜5，棱镜的两个直角面抛光，利用全反射原理反射振荡光，斜面镀振荡激光高增透膜。从输入镜开始，振荡光一个往返过程为输入镜-增益介质-声光调制器-反射棱镜-声光调制器-输出镜-声光调制器-反射棱镜-声光调制器-增益介质-输入镜。
实施例5如图6所示，利用棱镜输出的振荡光束四次通过声光调制器的调Q激光器件示意图(图中未给出泵浦系统。泵浦可以是端面泵浦，也可以是侧面泵浦)，增益介质可以是棒状，也可以是板条，也可以是薄片。图中6为输出棱镜(为直角棱镜，其直角A面镀部分反射膜作为谐振腔的输出镜，直角棱镜的斜面抛光，利用全反射原理作为反射镜，直角棱镜B面镀对振荡激光的增透膜。)取代图2种输出镜6和反射镜7的作用。从输入镜开始，振荡光一个往返过程为输入镜-增益介质-声光调制器-45度反射镜-45度反射镜-声光调制器-输出棱镜-声光调制器-45度反射镜-45度反射镜-声光调制器-增益介质-输入镜。
实施例6如图7所示，振荡光束四次通过声光介质的调Q激光器件腔内倍频或参量振荡器件示意图(图中未给出泵浦系统。泵浦可以是端面泵浦，也可以是侧面泵浦)，增益介质可以是棒状，也可以是板条，也可以是薄片。其中7为非线性介质，可以进行腔内倍频，也可以进行参量转换。从输入镜开始，振荡光一个往返过程为输入镜-增益介质-声光调制器-45度反射镜-45度反射镜-声光调制器-45度反射镜-非线性光学介质-反射镜-非线性光学介质-45度反射镜-声光调制器-45度反射镜-45度反射镜-声光调制器-增益介质-输入镜。其中45度反射镜6对倍频光高透，如果是腔内参量变换，则对参量光部分透射。
实施例7如图8所示，振荡光束四次通过声光介质的调Q激光器件腔外倍频、和频(或四倍频)器件示意图(图中未给出泵浦系统。泵浦可以是端面泵浦，也可以是侧面泵浦)，增益介质可以是棒状，也可以是板条，也可以是薄片。其中9为聚焦透镜，10为倍频晶体，11和频晶体，12为分束镜，将三倍频(或四倍频)光与基频和倍频光分开。从输入镜开始，振荡光一个往返过程为输入镜-增益介质-声光调制器-45度反射镜-45度反射镜-声光调制器-输出镜-声光调制器-45度反射镜-45度反射镜-声光调制器-增益介质-输入镜。激光从输出镜输出后，经聚焦透镜9入射到倍频晶体10和和频晶体(或四倍频)11上，再经分光镜12将三倍频(或四倍频)光输出与基频和倍频光分开。
权利要求
1.一种声光调Q激光器，其特征在于它是由输入镜，激光增益介质，声光调制器，反射镜(或反射棱镜)，输出镜(或输出棱镜)组成，振荡激光在谐振腔内一个往返过程中多次(高于两次)通过声光调制器。
2.如权利要求1所述的一种声光调Q激光器，其特征在于其工作过程是从输入镜开始，振荡光一个往返过程为输入镜-增益介质-声光调制器-反射镜(或反射棱镜)-声光调制器-输出镜-声光调制器-反射镜(或反射棱镜)-声光调制器-增益介质-输入镜。
3.如权利要求1所述的一种声光调Q激光器，其特征在于通过增加反射镜(或反射棱镜)数量来增加通过声光调制器的次数。
全文摘要
本发明涉及一种声光调Q激光器，属于激光技术领域。本发明是由输入镜，激光增益介质，声光调制器，反射镜(或反射棱镜)，输出镜(或输出棱镜)组成。振荡激光在谐振腔内一个往返过程中多次(高于两次)通过声光调制器。从而在激光通过声光介质中超声场的次数增加，谐振腔的衍射损耗较原来的两次通过将得到增加。可通过增加反射镜(或反射棱镜)数量来增加通过声光调制器的次数，提高输出脉冲的稳定性和脉冲峰值功率。利用该技术获得的调Q输出可以进行倍频、三倍频、四倍频，以及参量振荡等。
文档编号H01S3/05GK101068063SQ20071011896
公开日2007年11月7日 申请日期2007年6月15日 优先权日2007年6月15日
发明者张恒利, 闫莹, 辛建国, 王艳华 申请人:北京理工大学