專利名稱：一種磁光q開關激光器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及激光領域，尤其涉及一種采用激光增益介質(zhì)、偏振起偏器、線圈構成的磁光Q開關激光器。
背景技術：
調(diào)Q方式運轉的激光器，具有輸出脈沖寬度窄、峰值功率高、重復頻率高等優(yōu) 點，在微加工、測距、激光雷達等領域有著廣泛的應用。調(diào)Q方式可以分為主動和被動兩種。 其中，主動調(diào)Q通?？刹捎秒姽饩w、聲光晶體、機械轉鏡等方式實現(xiàn)調(diào)Q，主動調(diào)Q方式 存在結構復雜、價格高、體積大、需要加強電壓等缺陷，為實際應用帶來了一定不便；被動 調(diào)Q主要利用調(diào)Q晶體實現(xiàn)此目的，此方法也存在脈沖能量、脈沖寬度、峰值功率和重復頻 率等重要技術指標不穩(wěn)定性，時間不穩(wěn)定性、無法多目標工作等缺陷，這很大程度限制了此 類激光器的應用。從理論上，可以采用磁光晶體與偏振起偏器一道構成磁光調(diào)Q激光器。由于通常磁光晶 體的磁光系數(shù)低，需很強的磁場和很強電流脈沖才能產(chǎn)生相應效果，這帶來強烈的電磁干攏， 因此很少有場合釆用這樣方式。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種結構簡單、性能穩(wěn)定、體積小、生產(chǎn)成本低的磁光Q開 關激光器。本發(fā)明采用以下技術方案磁光Q開關激光器包括泵浦光源、光學耦合系統(tǒng)、外加磁場 和微片激光器，其中微片激光器依序包括激光增益介質(zhì)、偏振起偏器和法拉弟旋轉片。 上述的微片激光器還設有拉曼晶體或0P0(光參量振蕩)晶體。當上述的拉曼晶體或0P0晶體設置在法拉弟旋轉片之后時，微片激光器的激光入射面鍍 對泵浦光增透、對調(diào)Q波長光高反膜，激光出射面鍍對基波光高反、對0P0晶體波長振蕩或 拉曼晶體波長光部分反射膜，拉曼晶體或0P0晶體的激光入射面鍍對基波透射，對0P0晶體 或拉曼晶體波長光高反膜。當上述的拉曼晶體或0P0晶體和激光增益介質(zhì)或Work-off晶體混合為一體時，在法拉弟 旋轉片之后設置波片，其對基波為全波片，對拉曼晶體或0P0晶體波長光為1/4波片。在上述的微片激光器中也可以設置非線性晶體。上述的激光增益介質(zhì)為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晶體、雙折射晶體楔角對、PBS棱鏡或Work-off晶體與球面反射鏡膠合體。上述的微片激光器可以是平平腔或平凹腔結構。本發(fā)明采用以上技術方案，巧妙地將原主要應用于通訊波段領域中的光纖隔離器、光纖 環(huán)行器、光纖開關、光纖衰減器等之中的法拉弟旋轉片，應用到微片式調(diào)Q激光器中，以獲 得產(chǎn)品性能穩(wěn)定，可以大規(guī)模生產(chǎn)、成本低的調(diào)Q激光輸出的激光器。


現(xiàn)結合附圖對本發(fā)明做進一步闡述圖1是本發(fā)明微片式調(diào)Q激光器的結構示意圖；圖2是本發(fā)明微片激光器中偏振起偏器之一的偏振光示意圖；圖3是本發(fā)明微片激光器中偏振起偏器之二的偏振光示意圖；圖4是本發(fā)明微片激光器中偏振起偏器之三的偏振光示意圖；圖5是本發(fā)明微片激光器中偏振起偏器之四的偏振光示意圖；圖6是本發(fā)明微片激光器的另一種結構示意圖；圖7是本發(fā)明微片激光器的又一種結構示意圖；圖8是本發(fā)明微片激光器的再一種結構示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1所示，本發(fā)明包括泵浦光源1、光學耦合系統(tǒng)2、外加磁場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質(zhì)31、偏振起偏器32和法拉弟旋轉片 33。微片激光器3的激光入射面鍍對泵浦光增透、對調(diào)Q波長光高反膜S1，激光增益介質(zhì)31 為RE:YV04 (RE=Nd、 Yb、 Er、 Tm)、 RE:G線(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個偏振光在諧振腔內(nèi)起振，如圖2、 3、 4或5所示，偏振起偏器32分別采用PBS棱鏡321、 Work-off晶體322、雙折射晶體楔角 對323或Work-off晶體322與球面反射鏡324膠合體等，使兩個偏振方向光其中之一發(fā)生偏 折。當外加磁場H的強度小于法拉第旋轉片33的飽和磁場時，偏振光的旋轉角度^和磁場強 度B成正比，偏振光來回經(jīng)過旋轉片后，旋轉角度為2"當外加磁場H的強度等于或大于法拉第旋轉片33的飽和磁場時，偏振光的旋轉角度為法拉第旋轉片所設計的角度&角，偏振 光來回經(jīng)過旋轉片后，旋轉角度為2&。如果我們在線圈中加入交流電，使法拉第旋轉片33的外加磁場H發(fā)生變化，從而使偏振光旋轉角度也隨之變化，如此偏振光在偏振起偏器32起 偏方向的比例也隨著外加磁場H的變化而變化。當偏振光在起振方向的比例較小時，由于損 耗大于增益，這時無法產(chǎn)生激光；當偏振光在起振方向的比例較大時，由于增益大于損耗， 這時可以產(chǎn)生激光。這樣通過法拉第旋轉片33和偏振起偏器32聯(lián)合應用，就可以達到主動調(diào)Q的目的。再請參閱圖6或7所示，上述的微片激光器3還可以設有拉曼晶體或0P0晶體34。如圖 6所示，當拉曼晶體或0P0晶體34設置在法拉弟旋轉片33之后時，微片激光器3的激光入 射面鍍對泵浦光增透、對調(diào)Q波長光高反膜S1，激光出射面鍍對基波光高反、對OPO晶體波 長振蕩或拉曼晶體波長光部分反射膜S3，拉曼晶體或OPO晶體的激光入射面鍍對基波透射， 對0P0晶體或拉曼晶體波長光高反膜S2，這樣可以產(chǎn)生調(diào)Q狀態(tài)拉曼或OPO激光的輸出。又 如圖7所示，拉曼晶體或OPO晶體34和激光增益介質(zhì)31或Work-off晶體322混合為一體時， 此時需要在法拉弟旋轉片33之后設置波片35，其對基波為全波片，對拉曼晶體或0P0晶體 34波長光為1/4波片，如此也可以產(chǎn)生調(diào)Q狀態(tài)拉曼或0P0激光的輸出。微片激光器可以是平平腔或平凹腔結構，如圖8所示，在微片激光器3的激光出射端設有 平凸透鏡36，形成平凹腔。還可以在上述的微片激光器3中也可以設置非線性晶體，產(chǎn)生調(diào)Q狀態(tài)倍頻激光輸出。通常法拉弟旋轉片33所需磁場強度較低，調(diào)節(jié)電流小，電壓低，能廣泛應用于大規(guī)模生 產(chǎn)的主動調(diào)Q用的人眼安全測距儀上，相對電光調(diào)Q器件所需高電壓，尤其在紅外及近紅外 波段插損較小，上述方案可以廣泛應用這些波段的調(diào)Q器件中。上述的微片激光器3中各光學元件采用光膠或深化光膠膠合成一體，或為分離體。
權利要求
1. 一種磁光Q開關激光器，包括泵浦光源、光學耦合系統(tǒng)、外加磁場和微片激光器，其中微片激光器依序包括激光增益介質(zhì)、偏振起偏器和法拉弟旋轉片。
2、 根據(jù)權利要求1所述的一種磁光Q開關激光器，其特征在于其微片激光器還設有拉曼晶體或0P0晶體。
3、 根據(jù)權利要求2所述的一種磁光Q開關激光器，其特征在于當上述的拉曼晶體或 0P0晶體設置在法拉弟旋轉片之后時，微片激光器的激光入射面鍍對泵浦光增透、對調(diào)Q波 長光高反膜，激光出射面鍍對基波光高反、對0P0晶體波長振蕩或拉曼晶體波長光部分反射 膜，拉曼晶體或OPO晶體的激光入射面鍍對基波透射，對0P0晶體或拉曼晶體波長光高反膜。
4、 根據(jù)權利要求2所述的一種磁光Q開關激光器，其特征在于當上述的拉曼晶體或 0P0晶體和激光增益介質(zhì)或Work-off晶體混合為一體時，在法拉弟旋轉片之后設置波片，其 對基波為全波片，對拉曼晶體或0P0晶體波長光為1/4波片。
5、 根據(jù)權利要求1所述的一種磁光Q開關激光器，其特征在于其微片激光器中也可以 設置非線性晶體。
6、 根據(jù)權利要求l、 2、 3、 4或5所述的一種磁光Q開關激光器，其特征在于其激光 增益介質(zhì)為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、 根據(jù)權利要求l、 2、 3、 4或5所述的一種磁光Q開關激光器，其特征在于其偏振 起偏器采用Work-off晶體、雙折射晶體楔角對、PBS棱鏡或Work-off晶體與球面反射鏡膠 合體。
8、 根據(jù)權利要求l、 2、 3、 4或5所述的一種磁光Q開關激光器，其特征在于其微片 激光器是平平腔或平凹腔結構。
9、 根據(jù)權利要求l、 2、 3、 4或5所述的一種磁光Q開關激光器，其特征在于其微片 激光器中各光學元件采用光膠或深化光膠膠合成一體，或為分離體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磁光Q開關激光器，其包括泵浦光源、光學耦合系統(tǒng)、外加磁場和微片激光器，其中微片激光器依序包括激光增益介質(zhì)、偏振起偏器和法拉弟旋轉片，以上方案將法拉弟旋轉片應用到微片式調(diào)Q激光器中，以獲得產(chǎn)品性能穩(wěn)定，可以大規(guī)模生產(chǎn)、成本低的調(diào)Q激光輸出的激光器。
文檔編號H01S3/08GK101276989SQ200810071029
公開日2008年10月1日 申請日期2008年5月13日 優(yōu)先權日2008年5月13日
發(fā)明者凌吉武, 盧秀愛, 礪 吳, 新 陳, 陳衛(wèi)民 申請人:福州高意通訊有限公司