Nd:YAG电光调Q激光器双全反镜复合谐振腔的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种混合偏振输出NchYAG电光调Q激光器，具体设及较高重复频率 (50~IOOHz)运转下电光调QNchYAG固体激光器的谐振腔。"
【背景技术】
[0002] 通常的NchYAG电光调Q激光器采用的谐振腔光路是按顺序排列的激光器全反镜 1、.电光调Q组件2、偏振片3、Nd:YAG激光晶体4、输出镜5输出偏振光及泄漏偏振光。对于 电光调QNd:YAG激光器而言，需要线偏振光束，因此需要在谐振腔光路中插入偏振片"3"， 迫使Nd:YAG"4"运类各向同性晶体发射出线偏振光（定义为";!"方向线偏振光即偏振态 为P态偏振光），若无双折射效应时，就不会有输出能量损耗）。对于在较高重复频率下运 转的NchYAG激光器，由于NchYAG晶体的热致双折射产生的退偏，使原有的线偏振光部分发 生偏转（定义为"货"方向线偏振光即偏振态为S态偏振光）而不能沿原谐振腔光路传输 而是经图2所示偏振片反射出谐振腔，从而会降低激光输出。
【发明内容】
阳00引本发明的目的在于改进较高重复频率（50~IOOHz)运转下，电光调QNd:YAG固体 激光器的谐振腔，提供一种能大幅提高激光输出稳定性的Nd:YAG电光调Q激光器双全反镜 复合谐振腔，W解决当NchYAG激光器在较高重复频率运转时，由于激光晶体的热致双折射 引起的退偏造成激光器的输出能量下降问题。
[0004] 本发明实现上述目的的技术解决方案是：一种NchYAG电光调Q激光器双全反镜 复合谐振腔，包括：沿主谐振腔光路顺序排列的第一全反镜（1)、第一电光调Q组件（2)、第 一偏振片（3)、NchYAG激光晶体（4)和输出镜巧），其特征在于：在主谐振腔光路侧面平行 光路上，设有与上述第一全反镜（1)、第一电光调Q组件（2)和第一偏振片（3)对应平行的 第二全反镜（1-1)、第二电光调Q组件（2-1)和第二偏振片（3-1)，并由此顺次排列组成的 副谐振腔光路和上述主谐振腔光路构成了一路输出偏振光，一路输出泄漏偏振光的双全反 镜复合谐振腔，激光顺次通过第二全反镜（1-1)、第二电光调Q组件（2-1)和第二偏振片 (3-1)中心将偏转出的S态线偏振激光"斌'导入主谐振腔光路上的第一偏振片（3)，与主 谐振腔光路上的P态线偏振激光"!"一起参与谐振振荡，混合偏振输出激光器。 阳0化]本发明相比于现有技术具有如下有益效果。
[0006] 能大幅提高激光输出稳定性。本发明在现有技术d:YAG电光调Q激光器谐振腔的 基础上，设置与主谐振腔光路平行的第二全反镜（1-1)、第二电光调Q组件（2-1)和第二偏 振片（3-1)，利用第二偏振片S态(''0'，^扁振光反射，透过主谐振腔P态("；!")偏振光，将 偏转出谐振的S态激光，导入激光器主谐振腔，使S态线偏振激光"0"方向与P态线偏振 激啦':''方邮匀参与谐振腔振荡，混合偏振输出激総利用捕振腔制各和副谐振腔％ 路输出的激光，具有P态'+S态混合偏振态特性，提高激光输出的稳定性，进而解 决了当NchYAG激光器在较高重复频率运转时，由于激光晶体的热致双折射引起的退偏造 成激光器的输出能量下降问题。
[0007] 本发明在主谐振腔光路侧面平行光路上增加一套全反镜、电光调Q组件和偏振 片，将较高重复频率（50~IOOHz)运转下的激光，转换为具有P态";I" +S态的混合 偏振激光汇合在电光调QNchYAG固体激光器中，将泄漏出谐振腔的S态(''?")激光导入 激光器谐振腔内，使S态线偏振激光（wp"方向）与P态线偏振激光方向）均参与 谐振腔振荡，从而减小了由于激光晶体的热致双折射引起的退偏造成激光器的输出能量下 降，使激光具有P态+S态混合偏振态特点，而提高激光器输出的稳定性。
[0008] 脉冲激光器在不同重复频率工作下，本发明采用双全反镜复合谐振腔与采用常规 谐振腔时激光输出能量稳定性对比实验，实验中可W看到与重复频率20化时的激光输出 能量相比：采用常规谐振腔输出时重复频率为50化时的激光输出下降约4%，而重复频率 提高到100化时能量下降19% ;而采用混合偏振方式输出时重复频率为50化的激光输出 下降约3%，而重复频率提高到100化时能量下降仅8. 5%。可见激光输出稳定性得到了大 巾呂提局。
【附图说明】
[0009] 图1是本发明NchYAG电光调Q激光器混合偏振输出激光输出光路示意图。
[0010] 图2是常规NchYAG电光调Q激光器输出光路示意图。 W11] 图3显示的是图1、图2两种输出方案的比较曲线示意图。
[0012] 图中：1第一全反镜，1-1.第二全反镜；2第一电光调Q组件，2-1第二电光调Q组 件，3第一偏振片，3-1第二偏振片，4Nd:YAG激光晶体，5输出镜，0S态线偏振激光，!P态 线偏振激光。
【具体实施方式】
[001引参阅图1。在W下描述的实施例中，NchYAG电光调Q激光器双全反镜复合谐振 腔，包括：沿主谐振腔光路顺序排列的第一全反镜（1)、第一电光调Q组件（2)、第一偏振片 (3)、NchYAG激光晶体（4)和输出镜巧），其中：主谐振腔光路侧面平行光路上，设有与上述 第一全反镜（1)、第一电光调Q组件（2)和第一偏振片（3)对应平行的第二全反镜（1-1)、 第二电光调Q组件（2-1)和第二偏振片（3-1)，并由此顺次排列组成的副谐振腔光路和上述 主谐振腔光路构成了一路输出偏振光，一路输出泄漏偏振光的双全反镜复合谐振腔，激光 顺次通过第二全反镜（1-1)、第二电光调Q组件（2-1)和第二偏振片（3-1)中屯、，将偏转出 的S态线偏振激光"0"导入主谐振腔光路上的第一偏振片（3)，与主谐振腔光路上的P态 线偏振激光"一起参与谐振振荡，混合偏振输出激光器。
[0014] 第一全反镜I、第一电光调Q组件2和第一偏振片3与第二全反镜（1-1)、第二电 光调Q组件（2-1)和第二偏振片（3-1)性能指标一致。副谐振腔光路激光顺次通过第二全 反镜1-1第二电光调Q组件2-1中屯、输出S态线偏振激光''0"，S态线偏振激光通 过第二偏振片3-1导入主谐振腔内的第一偏振片（3)，与主谐振腔光路输出的P态线偏振激 光"!"重合，使S态线偏振激光方向与P态线偏振激光";I"方向均参与谐振腔振荡， 经NchYAG激光晶体（4)和输出镜巧），沿激光输出方向，混合偏振输出激光器。
[0015] 在安装调试之前，应准备性能指标基本一致的两套激光器全反镜、电光调Q组件 及偏振片等元器件和激光器主谐振光路的调试。在激光器主谐振光路的调试中，在偏振片 3的上或下侧面安装第二偏振片3-1，该两偏振片的通光面平行，W保证经第一偏振片3、第 二偏振片3-1反射的泄漏出副谐振腔的S态线偏振激光"0"与主谐振腔内的P态线偏振 激光平行。
[0016] 建立副谐振腔光路，在主谐振腔光路侧面安装第二全反镜"1-1"和第二电光调Q 组件2-1"，并保证S态线偏振激光"形"，通过第二全反镜"1-1"和第二电光调Q组件"2-1" 的中屯、。
[0017] 副谐振腔光路调试，按照激光器主谐振光路的调试方法进行副谐振腔光路调试。 激光器运转，当分别完成两光路调试后，按照常规激光器开启顺序，开启激光器，就能实现 激光器混合偏振输出和运转。
【主权项】
1. 一种Nd:YAG电光调Q激光器双全反镜复合谐振腔，包括：沿主谐振腔光路顺序排 列的第一全反镜（1)、第一电光调Q组件（2)、第一偏振片（3)、Nd:YAG激光晶体（4)和输 出镜巧），其特征在于：在主谐振腔光路侧面平行光路上，设有与上述第一全反镜（1)、第 一电光调Q组件（2)和第一偏振片（3)对应平行的第二全反镜（1-1)、第二电光调Q组件 (2-1)和第二偏振片（3-1)，并由此顺次排列组成的副谐振腔光路和上述主谐振腔光路构 成了一路输出偏振光，一路输出泄漏偏振光的双全反镜复合谐振腔，激光顺次通过第二全 反镜（1-1)、第二电光调Q组件（2-1)和第二偏振片（3-1)中屯、，将偏转出的S态线偏振激光 W导入主谐振腔光路上的第一偏振片（3)，与主谐振腔光路上的P态线偏振激光 一起参与谐振振荡，混合偏振输出激光器。2. 如权利要求1所述的Nd:YAG电光调Q激光器双全反镜复合谐振腔，，其特征在于： 第一全反镜（1)、第一电光调Q组件（2)和第一偏振片（3)与第二全反镜（1-1)、第二电光 调Q组件（2-1)和第二偏振片（3-1)性能指标一致。3. 如权利要求1所述的Nd:YAG电光调Q激光器双全反镜复合谐振腔，其特征在于：在 偏振片（3)的上或下侧面安装第二偏振片（3-1)，该两偏振片的通光面平行，W保证经第一 偏振片（3)、第二偏振片（3-1)反射的泄漏出副谐振腔的S态线偏振激光号主谐振腔 内的P态线偏振激光平行。
【专利摘要】本发明提出的一种Nd:YAG电光调Q激光器双全反镜复合谐振腔，旨在提供一种能大幅提高激光输出稳定性的复合谐振腔。本发明通过下述技术方案予以实现：在主谐振腔光路上，设置与第一全反镜、第一电光调Q组件和第一偏振片对应平行的第二全反镜、第二电光调Q组件和第二偏振片，并由此顺次排列组成副谐振腔光路，副谐振腔光路和主谐振腔光路构成了一路输出偏振光，一路输出泄漏偏振光的双全反镜复合谐振腔。激光顺次通过第二全反镜、第二电光调Q组件和第二偏振片中心，将偏转出的S态线偏振激光导入主谐振腔光路上的第一偏振片，与主谐振腔光路上的P态线偏振激光一起参与谐振振荡，混合偏振输出激光器。本发明决了激光晶体退偏的输出能量下降问题。
【IPC分类】H01S3/08, H01S3/115
【公开号】CN105322423
【申请号】CN201510781372
【发明人】翟刚, 马楠, 杨峰, 马利国, 李晶, 陈仁, 金峰
【申请人】西南技术物理研究所
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年11月15日