專利名稱：輸出透過率可調(diào)納秒激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納秒激光器，尤其是一種輸出透過率可調(diào)納秒激光器。
背景技術(shù)：
近期，基于輸出波長(zhǎng)為2 μ m的激光器具有對(duì)人眼無傷害、水的高吸收率和強(qiáng)氣溶膠分散性的特點(diǎn)，引起了人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。2μπι激光被廣泛地用于大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)、遙感、測(cè)距、風(fēng)力監(jiān)測(cè)和醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域。在激光的實(shí)際應(yīng)用中，使其輸出的脈沖能量的透過率可人為地進(jìn)行調(diào)整具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。為了達(dá)此目的，人們常于已知腔內(nèi)激光晶體的增益和各光學(xué)元器件的損耗的基礎(chǔ)上，經(jīng)估算出最佳輸出透過率后，由設(shè)定透過率的半反腔片端輸出。可是，這種結(jié)構(gòu)的激光器存在著欠缺之處因中紅外調(diào)Q激光器的激光晶體的增益低、腔內(nèi)損耗大，熱退偏現(xiàn)象嚴(yán)重，故很難確定其最佳透過率；當(dāng)透過率選擇過高時(shí)激光器不能振蕩、過低時(shí)輸出能量小，而且反饋過大極易造成激光腔內(nèi)光學(xué)元器件的損傷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為克服現(xiàn)有技術(shù)中的欠缺之處，提供一種結(jié)構(gòu)合理，實(shí)用的輸出透過率可調(diào)納秒激光器。為解決本發(fā)明的技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案為輸出透過率可調(diào)納秒激光器包括高壓氙燈和激光振蕩光路上的全反鏡、1/4波片、激光晶體、調(diào)Q晶體，特別是，所述激光振蕩光路上依次置有第一全反鏡、第一 1/4波片、激光晶體、瑞利棱鏡、 調(diào)Q晶體和第二全反鏡；所述第一 1/4波片與旋轉(zhuǎn)器連接，所述旋轉(zhuǎn)器的轉(zhuǎn)軸與激光振蕩光路同軸向。作為輸出透過率可調(diào)納秒激光器的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的瑞利棱鏡與調(diào)Q晶體之間的激光振蕩光路上置有第二 1/4波片；所述的第一全反鏡為Porro棱鏡；所述的激光晶體為Ho，Cr，Tm: YAG晶體；所述的Ho，Cr，Tm: YAG晶體的兩端面鍍有對(duì)1900 2100nm波長(zhǎng)的增透膜；所述的第一全反鏡和第二全反鏡的反射面鍍有對(duì)1900 2100nm波長(zhǎng)的高反膜； 所述的第一 1/4波片和第二 1/4波片的兩端面鍍有對(duì)1900 2100nm波長(zhǎng)的增透膜。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是，采用于激光振蕩光路上依次置有第一全反鏡、第一 1/4波片、激光晶體、瑞利棱鏡、調(diào)Q晶體和第二全反鏡，以及第一 1/4波片與其轉(zhuǎn)軸和激光振蕩光路同軸向的旋轉(zhuǎn)器相連接的技術(shù)方案，通過對(duì)第一 1/4波片光軸轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)和其與瑞利棱鏡的組合作用，既實(shí)現(xiàn)了激光器的輸出透過率可調(diào)，又有著結(jié)構(gòu)合理、實(shí)用和調(diào)節(jié)便捷的特點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)輸出透過率可調(diào)的機(jī)理為，激光振蕩光路上的光經(jīng)過起偏器瑞利棱鏡時(shí)， 偏振方向垂直于紙面的光從其側(cè)向輸出，偏振方向平行于紙面的光則通過第一 I/4波片在諧振腔中繼續(xù)振蕩，調(diào)節(jié)第一 1/4波片光軸的轉(zhuǎn)角，即調(diào)節(jié)了振蕩光路中偏振方向垂直于紙面的光和偏振方向平行于紙面的光之間的相對(duì)比，也就調(diào)節(jié)了激光器的輸出透過率。采用本技術(shù)方案后，針對(duì)使用不同的激光晶體及與其配套的光學(xué)元器件組成的激光器的輸出透過率進(jìn)行了大量的測(cè)試，其結(jié)果表明，經(jīng)調(diào)節(jié)得到的輸出透過率平穩(wěn)、順滑。表I為隨意選取的兩組輸出透過率測(cè)試數(shù)據(jù)，其中，輸出I和輸出2的泵浦能量分別為200J和160J，輸出的激光脈寬均為15ns。
權(quán)利要求
1.一種輸出透過率可調(diào)納秒激光器，包括高壓氙燈(4)和激光振蕩光路(6)上的全反鏡、1/4波片、激光晶體(5)、調(diào)Q晶體(9)，其特征在于所述激光振蕩光路(6)上依次置有第一全反鏡(I)、第一 1/4波片(3)、激光晶體(5)、 瑞利棱鏡(7)、調(diào)Q晶體(9)和第二全反鏡(10)；所述第一 1/4波片(3)與旋轉(zhuǎn)器(2)連接，所述旋轉(zhuǎn)器(2)的轉(zhuǎn)軸與激光振蕩光路(6) 同軸向。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的輸出透過率可調(diào)納秒激光器，其特征是瑞利棱鏡(7)與調(diào)Q 晶體(9)之間的激光振蕩光路(6)上置有第二 1/4波片(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸出透過率可調(diào)納秒激光器，其特征是第一全反鏡(I)為 Porro棱鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輸出透過率可調(diào)納秒激光器，其特征是激光晶體(5)為Ho， Cr, Tm:YAG 晶體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輸出透過率可調(diào)納秒激光器，其特征是Ho，Cr,Tm:YAG晶體的兩端面鍍有對(duì)1900 2100nm波長(zhǎng)的增透膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輸出透過率可調(diào)納秒激光器，其特征是第一全反鏡(I)和第二全反鏡(10)的反射面鍍有對(duì)1900 2100nm波長(zhǎng)的高反膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輸出透過率可調(diào)納秒激光器，其特征是第一1/4波片(3)和第二 1/4波片(8)的兩端面鍍有對(duì)1900 2100nm波長(zhǎng)的增透膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輸出透過率可調(diào)納秒激光器。它包括高壓氙燈(4)和激光振蕩光路(6)上的全反鏡、1/4波片、激光晶體(5)、調(diào)Q晶體(9)，特別是激光振蕩光路(6)上依次置有第一全反鏡(1)、第一1/4波片(3)、激光晶體(5)、瑞利棱鏡(7)、調(diào)Q晶體(9)和第二全反鏡(10)，第一1/4波片(3)與其轉(zhuǎn)軸和激光振蕩光路(6)同軸向的旋轉(zhuǎn)器(2)相連接；所述的瑞利棱鏡(7)與調(diào)Q晶體(9)之間的激光振蕩光路(6)上置有第1/4波片(8)，所述的激光晶體(5)為Ho，Cr，Tm:YAG晶體，所述的第一全反鏡(1)和第二全反鏡(10)的反射面鍍有對(duì)1900～2100nm波長(zhǎng)的高反膜。它能對(duì)激光器的輸出透過率進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，可廣泛地用于納秒激光器。
文檔編號(hào)H01S3/136GK102610989SQ201110021169
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月19日
發(fā)明者吳先友, 李哲, 楊經(jīng)緯, 江海河, 王禮, 蔡旭武 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所