专利名称：一种磁光q开关激光器的制作方法
技术领域：
本发明涉及激光领域，尤其涉及一种采用激光增益介质、偏振起偏器、线圈构成的磁光Q开关激光器。
背景技术：
调Q方式运转的激光器，具有输出脉冲宽度窄、峰值功率高、重复频率高等优 点，在微加工、测距、激光雷达等领域有着广泛的应用。调Q方式可以分为主动和被动两种。 其中，主动调Q通常可采用电光晶体、声光晶体、机械转镜等方式实现调Q，主动调Q方式 存在结构复杂、价格高、体积大、需要加强电压等缺陷，为实际应用带来了一定不便；被动 调Q主要利用调Q晶体实现此目的，此方法也存在脉冲能量、脉冲宽度、峰值功率和重复频 率等重要技术指标不稳定性，时间不稳定性、无法多目标工作等缺陷，这很大程度限制了此 类激光器的应用。从理论上，可以采用磁光晶体与偏振起偏器一道构成磁光调Q激光器。由于通常磁光晶 体的磁光系数低，需很强的磁场和很强电流脉冲才能产生相应效果，这带来强烈的电磁干拢， 因此很少有场合釆用这样方式。
发明内容
本发明目的是提供一种结构简单、性能稳定、体积小、生产成本低的磁光Q开 关激光器。本发明采用以下技术方案磁光Q开关激光器包括泵浦光源、光学耦合系统、外加磁场 和微片激光器，其中微片激光器依序包括激光增益介质、偏振起偏器和法拉弟旋转片。 上述的微片激光器还设有拉曼晶体或0P0(光参量振荡)晶体。当上述的拉曼晶体或0P0晶体设置在法拉弟旋转片之后时，微片激光器的激光入射面镀 对泵浦光增透、对调Q波长光高反膜，激光出射面镀对基波光高反、对0P0晶体波长振荡或 拉曼晶体波长光部分反射膜，拉曼晶体或0P0晶体的激光入射面镀对基波透射，对0P0晶体 或拉曼晶体波长光高反膜。当上述的拉曼晶体或0P0晶体和激光增益介质或Work-off晶体混合为一体时，在法拉弟 旋转片之后设置波片，其对基波为全波片，对拉曼晶体或0P0晶体波长光为1/4波片。在上述的微片激光器中也可以设置非线性晶体。上述的激光增益介质为RE:YV04 (RE=Nd、 Yb、 Er、 Tm)、 RE:GdV04 (RE=Nd、 Yb、 Er、 Tm)、 RE:YAG (RE=Nd、 Yb、 Er、 Tm)、 Nd:LuV04 (RE=Nd、 Yb、 Er、 Tm)、 RE:KGW (RE二Nd、 Yb、 Er、 Tm)、 RE:YLF (RE=Nd、 Yb、 Er、 Tm)。上述的偏振起偏器采用Work-off晶体、双折射晶体楔角对、PBS棱镜或Work-off晶体与球面反射镜胶合体。上述的微片激光器可以是平平腔或平凹腔结构。本发明采用以上技术方案，巧妙地将原主要应用于通讯波段领域中的光纤隔离器、光纤 环行器、光纤开关、光纤衰减器等之中的法拉弟旋转片，应用到微片式调Q激光器中，以获 得产品性能稳定，可以大规模生产、成本低的调Q激光输出的激光器。
现结合附图对本发明做进一步阐述图1是本发明微片式调Q激光器的结构示意图；图2是本发明微片激光器中偏振起偏器之一的偏振光示意图；图3是本发明微片激光器中偏振起偏器之二的偏振光示意图；图4是本发明微片激光器中偏振起偏器之三的偏振光示意图；图5是本发明微片激光器中偏振起偏器之四的偏振光示意图；图6是本发明微片激光器的另一种结构示意图；图7是本发明微片激光器的又一种结构示意图；图8是本发明微片激光器的再一种结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本发明包括泵浦光源1、光学耦合系统2、外加磁场H和 微片激光器3,其中微片激光器3依序包括激光增益介质31、偏振起偏器32和法拉弟旋转片 33。微片激光器3的激光入射面镀对泵浦光增透、对调Q波长光高反膜S1，激光增益介质31 为RE:YV04 (RE=Nd、 Yb、 Er、 Tm)、 RE:G线(RE=Nd、 Yb、 Er、 Tm)、 RE:YAG (RE=Nd、 Yb、 Er、 Tm)、 Nd:LuV04 (RE=Nd、 Yb、 Er、 Tm)、 RE:KGW (RE=Nd、 Yb、 Er、 Tm)、 RE:YLF (RE=Nd、 Yb、 Er、 Tm)等。偏振起偏器32的作用是可以使只有某个偏振光在谐振腔内起振，如图2、 3、 4或5所示，偏振起偏器32分别采用PBS棱镜321、 Work-off晶体322、双折射晶体楔角 对323或Work-off晶体322与球面反射镜324胶合体等，使两个偏振方向光其中之一发生偏 折。当外加磁场H的强度小于法拉第旋转片33的饱和磁场时，偏振光的旋转角度^和磁场强 度B成正比，偏振光来回经过旋转片后，旋转角度为2"当外加磁场H的强度等于或大于法拉第旋转片33的饱和磁场时，偏振光的旋转角度为法拉第旋转片所设计的角度&角，偏振 光来回经过旋转片后，旋转角度为2&。如果我们在线圈中加入交流电，使法拉第旋转片33的外加磁场H发生变化，从而使偏振光旋转角度也随之变化，如此偏振光在偏振起偏器32起 偏方向的比例也随着外加磁场H的变化而变化。当偏振光在起振方向的比例较小时，由于损 耗大于增益，这时无法产生激光；当偏振光在起振方向的比例较大时，由于增益大于损耗， 这时可以产生激光。这样通过法拉第旋转片33和偏振起偏器32联合应用，就可以达到主动调Q的目的。再请参阅图6或7所示，上述的微片激光器3还可以设有拉曼晶体或0P0晶体34。如图 6所示，当拉曼晶体或0P0晶体34设置在法拉弟旋转片33之后时，微片激光器3的激光入 射面镀对泵浦光增透、对调Q波长光高反膜S1，激光出射面镀对基波光高反、对OPO晶体波 长振荡或拉曼晶体波长光部分反射膜S3，拉曼晶体或OPO晶体的激光入射面镀对基波透射， 对0P0晶体或拉曼晶体波长光高反膜S2，这样可以产生调Q状态拉曼或OPO激光的输出。又 如图7所示，拉曼晶体或OPO晶体34和激光增益介质31或Work-off晶体322混合为一体时， 此时需要在法拉弟旋转片33之后设置波片35，其对基波为全波片，对拉曼晶体或0P0晶体 34波长光为1/4波片，如此也可以产生调Q状态拉曼或0P0激光的输出。微片激光器可以是平平腔或平凹腔结构，如图8所示，在微片激光器3的激光出射端设有 平凸透镜36，形成平凹腔。还可以在上述的微片激光器3中也可以设置非线性晶体，产生调Q状态倍频激光输出。通常法拉弟旋转片33所需磁场强度较低，调节电流小，电压低，能广泛应用于大规模生 产的主动调Q用的人眼安全测距仪上，相对电光调Q器件所需高电压，尤其在红外及近红外 波段插损较小，上述方案可以广泛应用这些波段的调Q器件中。上述的微片激光器3中各光学元件采用光胶或深化光胶胶合成一体，或为分离体。
权利要求
1. 一种磁光Q开关激光器，包括泵浦光源、光学耦合系统、外加磁场和微片激光器，其中微片激光器依序包括激光增益介质、偏振起偏器和法拉弟旋转片。
2、 根据权利要求1所述的一种磁光Q开关激光器，其特征在于其微片激光器还设有拉曼晶体或0P0晶体。
3、 根据权利要求2所述的一种磁光Q开关激光器，其特征在于当上述的拉曼晶体或 0P0晶体设置在法拉弟旋转片之后时，微片激光器的激光入射面镀对泵浦光增透、对调Q波 长光高反膜，激光出射面镀对基波光高反、对0P0晶体波长振荡或拉曼晶体波长光部分反射 膜，拉曼晶体或OPO晶体的激光入射面镀对基波透射，对0P0晶体或拉曼晶体波长光高反膜。
4、 根据权利要求2所述的一种磁光Q开关激光器，其特征在于当上述的拉曼晶体或 0P0晶体和激光增益介质或Work-off晶体混合为一体时，在法拉弟旋转片之后设置波片，其 对基波为全波片，对拉曼晶体或0P0晶体波长光为1/4波片。
5、 根据权利要求1所述的一种磁光Q开关激光器，其特征在于其微片激光器中也可以 设置非线性晶体。
6、 根据权利要求l、 2、 3、 4或5所述的一种磁光Q开关激光器，其特征在于其激光 增益介质为RE:YV04 (RE=Nd、 Yb、 Er、 Tm)、 RE:GdV04 (RE=Nd、 Yb、 Er、 Tm)、 RE:YAG (RE=Nd、 Yb、 Er、 Tm)、 Nd:LuV04 (RE=Nd、 Yb、 Er、 Tm)、 RE:KGW (RE=Nd、 Yb、 Er、 Tm)、 RE:YLF (RE=Nd、 Yb、 Er、 Tm)。
7、 根据权利要求l、 2、 3、 4或5所述的一种磁光Q开关激光器，其特征在于其偏振 起偏器采用Work-off晶体、双折射晶体楔角对、PBS棱镜或Work-off晶体与球面反射镜胶 合体。
8、 根据权利要求l、 2、 3、 4或5所述的一种磁光Q开关激光器，其特征在于其微片 激光器是平平腔或平凹腔结构。
9、 根据权利要求l、 2、 3、 4或5所述的一种磁光Q开关激光器，其特征在于其微片 激光器中各光学元件采用光胶或深化光胶胶合成一体，或为分离体。
全文摘要
本发明公开了一种磁光Q开关激光器，其包括泵浦光源、光学耦合系统、外加磁场和微片激光器，其中微片激光器依序包括激光增益介质、偏振起偏器和法拉弟旋转片，以上方案将法拉弟旋转片应用到微片式调Q激光器中，以获得产品性能稳定，可以大规模生产、成本低的调Q激光输出的激光器。
文档编号H01S3/08GK101276989SQ200810071029
公开日2008年10月1日 申请日期2008年5月13日 优先权日2008年5月13日
发明者凌吉武, 卢秀爱, 砺 吴, 新 陈, 陈卫民 申请人:福州高意通讯有限公司