专利名称：一种双波长快速切换调q激光器的制作方法
技术领域：
本发明属于激光器装置技术领域，具体涉及一种双波长快速切换调Q激光器。用于双波长激光测距设备中，选择性提供1. 57 μ 1和1. 06 两种波长的测距脉冲激光光源。
背景技术：
高性能测距设备需要双波长激光测距功能，在要求人身安全的环境中使用波长 1. 57 μιη的激光，以确保不对眼睛造成伤害；在对远距离弱小目标测距时使用脉冲能量更高的波长1.06 pm的激光，以确保更好的测距性能。1.57 μιη /1.06 μιιι双波长切换激光器的原理是使用Nd YAG谐振腔产生 1.06 μηι激光输出，通过在谐振腔内或腔外插入光参量振荡器实现1. 57 pm激光输出。已有的双波长切换激光器有两种形式一种是在1.06 μ 基频光路中采用电伺服传动机构插入光参量振荡器实现1. 57 μηι输出，采用腔内光参量振荡器，具有非线性转换效率高，结构紧凑的优点。但由于电伺服传动机构存在加工装调偏差，而且运动机构稳定性差，长期使用还存在机械磨损，将导致光参量振荡器在系统中位置的变动，引起激光器光轴的变动和出光脉冲能量的下降，采用电伺服传动机构的双波长切换激光器存在可靠性差、切换速度慢等缺点。另一种是在Nd:YAG激光器谐振腔外采用电光开关偏振切换的腔外环形光参量振荡器实现1. 57 μιη的激光输出。这种激光器采用电光开关切换，无运动机构，具有切换速度快、可靠性高的优点，但使用腔外环形光参量振荡器具有光学元件多、系统复杂和非线性转换效率较低等缺点。
发明内容
为了克服采用电伺服传动机构的双波长切换激光器可靠性差、切换速度慢和采用腔外环形光参量振荡器的双波长切换激光器系统复杂、非线性转换效率较低的不足，本发明提出了一种双波长快速切换调Q激光器。本发明的双波长快速切换调Q激光器，其特点是所述的激光器含有第一 Q开关、 第二 Q开关，分别用于控制1.06 μηι和1.57 μπι激光的选择输出，第一 Q开关打开时，第二 Q开关处于关闭状态，泵浦头发出1.06 μηι的激光束，依次在高反镜、泵浦头、偏振镜的透射方向、第一Q开关、第一输出镜之间振荡放大，第一输出镜同时输出波长1.06 μηι的激光；第二 Q开关打开时，第一 Q开关处于关闭状态，泵浦头发出1.06 μηι的激光，依次在高反镜、泵浦头、偏振镜的反射方向、折转镜、第二 Q开关、分色镜、光参量振荡器晶体和第二输出镜之间振荡放大，1.06 μηι的激光束泵浦光参量振荡器晶体，在分色镜、光参量振荡器晶体和第二输出镜之间形成1. 57 μηι激光束的振荡放大，通过第二输出镜输出1. 57 μιη 的激光束。本发明中的高反镜、泵浦头、偏振镜顺序排列，组成两条激光输出共用光路。当第一 Q开关、第二 Q开关均未加调Q电压时，两条激光输出光路处于关断状态，
均不输出激光。当对其中一条光路的Q开关施加调Q电压时，该条光路输出激光。所述的第一 Q开关、第二 Q开关都包含λ/4波片和电光晶体，可以共用一套调Q电源系统，通过选择其中一个Q开关施加调Q电压，实现1. 06 μ !和1. 57 μηι激光的选择输出。本发明在两条激光输出光路中各采用一个Q开关，通过对两个Q开关分别施加调 Q电压实现激光器切换输出两种波长的激光，电场切换快速可靠，使用方便。本发明的双波长快速切换调Q激光器的高反镜、泵浦头和偏振镜由两种波长激光输出光路共用，系统光学元件少、效率高，激光器结构紧凑坚固，适于在安装空间小、技术指标要求高的光电设备中使用。1. 57 μηι激光通过采用基频光腔内泵浦光参量振荡器产生，ι. 06 pm的泵浦光在光参量振荡器晶体内形成双向往返振荡泵浦，降低了 1.57 μηι激光的出光阈值，提高了转换效率。
下面结合附图对本发明作进一步说明。图1为本发明双波长快速切换调Q激光器的光路图。图中，1.高反镜 2.泵浦头 3.偏振镜4.第一 Q开关5.第一输出镜 6.折转镜 7.第二 Q开关 8.分色镜 9.光参量振荡器晶体 10.第二
输出镜。
具体实施例方式图1为本发明双波长快速切换调Q激光器光路图。图1中，高反镜1、泵浦头2、偏振镜3、第一 Q开关4、第一输出镜5依次排布，组成1. 06 μ·激光的输出光路。对第一 Q开关4施加电压时，第一 Q开关4打开，第二 Q开关7关闭，处于加电泵浦状态的泵浦头2发出1.06 μηι的光束，依次在高反镜1、泵浦头2、偏振镜3的透射方向、第一 Q开关4、第一输出镜5之间形成振荡放大，通过第一输出镜5输出波长1.06 μηι的激光。高反镜1、泵浦头2、偏振镜3、折转镜6、第二 Q开关7、分色镜8、光参量振荡器晶体9和第二输出镜10依次排布，组成1. 57 μ 激光的输出光路。对第二 Q开关7施加电压，第二 Q开关7打开，第一 Q开关4关闭，处于加电泵浦状态的泵浦头2发出1. 06 μ Ι 的激光，依次在高反镜1、泵浦头2、偏振镜3的反射方向、折转镜6、第二 Q开关7、分色镜8、 光参量振荡器晶体9和第二输出镜10之间形成振荡放大但不输出，1.06 μ 的激光对光参量振荡器晶体9进行泵浦，在分色镜8、光参量振荡器晶体9和第二输出镜10之间形成 1. 57 μιη激光的振荡放大，通过第二输出镜 ο输出1. 57 μιτι的激光。两条激光输出光路共用高反镜1、泵浦头2和偏振镜3。所述的高反镜1采用对 1. 06 μ 的激光反射率为99% 100%的平面镜；所述的泵浦头2包含一个Nd: YAG增益介质，采用氙灯或激光二极管泵浦；所述的偏振镜3采用对ρ偏振光的透射率为98% 100%， 对s偏振光的反射率为97% 100%的平面镜，所述的偏振镜3在光路中以布氏角布置； 所述的第一输出镜5采用对1. 06mm激光的反射率为40%飞0%，对1. 06mm激光的透射率为 40% 60%的平面镜；所述的折转镜6采用对1. 06 μ! 激光的反射率为99% 100%的平面镜；所述的分色镜8采用对1. 06 μηι激光的透射率为98% 100%，对1. 57 μπι激光的反射率为979Γιοο%的平面镜；所述的光参量振荡器晶体9采用对1. 57 μηι激光和1.06 μηι激光透射率为989Γ100%的光参量振荡器晶体；所述的第二输出镜10采用对1. 06 μ ι激光的反射率为97% 100%，对1. 57 μη 激光的反射率为40% 60%、透射率为40% 60%的平面镜。 当Q开关1、Q开关2均未加调Q电压时，两条激光输出光路处于关断状态，均不输出激光。 当对其中一条光路的Q开关施加调Q电压时，该条光路输出激光。所述的Q开关1、Q开关 2都包含λ/4波片和电光晶体，可以共用一套调Q电源系统，通过选择其中一个Q开关施加调 Q电压，实现1.06 μΓΠ和1. 57 μηι激光的选择输出。 当两个Q开关都未加电时，两条激光输出光路均不输出激光。当选择其中一条光路的Q开关施加调Q电压时，该条光路输出激光。两个Q开关都包含V4波片和电光晶体，可以共用一套调Q电源系统，选择其中一个Q开关施加调Q电压，实现1. 06 μπ 和1. 57 μηι 激光的选择输出。
权利要求
1.一种双波长快速切换调Q激光器，其特征在于所述的激光器含有第一 Q开关(4)、第二 Q开关(7)，分别用于控制1. 06 μηι和1. 57 激光的选择输出，第一 Q开关(4)打开时， 第二 Q开关(7)处于关闭状态，泵浦头(2)发出1.06 μηι的激光束，依次在高反镜(1)、泵浦头(2)、偏振镜(3)的透射方向、第一 Q开关(4)、第一输出镜(5)之间振荡放大，第一输出镜(5)同时输出波长1.06 μη 的激光；第二 Q开关(7)打开时，第一 Q开关(4)处于关闭状态，泵浦头(2)发出1.06 μη 的激光，依次在高反镜(1)、泵浦头(2)、偏振镜(3)的反射方向、折转镜(6)、第二 Q开关(7)、分色镜(8)、光参量振荡器晶体(9)和第二输出镜(10)之间振荡放大，1.06 μηι的激光束泵浦光参量振荡器晶体(9)，在分色镜(8)、光参量振荡器晶体(9 )和第二输出镜(10 )之间形成1. 57mm激光束的振荡放大，通过第二输出镜(10 )输出 1.57 μιιι的激光束。
2.根据权利要求1所述的双波长快速切换调Q激光器，其特征在于所述的高反镜 (1)采用对1. 06 μη 的激光反射率为99% 100%的平面镜；所述的泵浦头(2)包含一个 Nd:YAG增益介质，采用氙灯或激光二极管泵浦；所述的偏振镜(3)采用对P偏振光的透射率为98% 100%，对S偏振光的反射率为97% 100%的平面镜；所述的第一输出镜(5)采用对1.06 μηι激光的反射率为40% 60%，对1.06 μηι激光的透射率为40%飞0%的平面镜； 所述的折转镜(6)采用对1. 06 μηι激光的反射率为99% 100%的平面镜；所述的分色镜 (8)采用对1. 06 μη 激光的透射率为98% 100%，对1. 57 μη 激光的反射率为97% 100% 的平面镜；所述的光参量振荡器晶体(9)采用对1. 57 μηι激光和1.06 μηι激光透射率为 989Γιοο%的光参量振荡器晶体；所述的第二输出镜(10)采用对1.06 μηι激光的反射率为 97% 100%，对1. 57 μηι激光的反射率为40% 60%、透射率为40% 60%的平面镜。
全文摘要
本发明公开了一种双波长快速切换调Q激光器，用于切换输出1.06μm激光和1.57μm激光。所述激光器包括两条激光输出光路，两条激光输出光路共用一个高反镜、一个泵浦头和一个偏振镜。两条光路在偏振镜的透射和反射方向进行光路分离，在偏振镜的透射光路上，第一Q开关，第一输出镜顺序排列，构成1.06μm激光的输出光路。在偏振镜的反射光路上，折转镜，第二Q开关，分色镜，光参量振荡器晶体，第二输出镜顺序排列，构成1.57μm激光的输出光路。通过对两个Q开关分别施加调Q电压实现1.06μm和1.57μm激光的选择输出。本发明的双波长快速切换调Q激光器电场切换快速可靠，结构简单，使用方便。
文档编号H01S3/115GK102244356SQ20111013545
公开日2011年11月16日 申请日期2011年5月25日 优先权日2011年5月25日
发明者叶一东, 廖原, 李建民, 王卫民, 田英华 申请人:中国工程物理研究院应用电子学研究所