本實(shí)用新型涉及一種激光器，尤其涉及一種具有高關(guān)斷能力的電光調(diào)Q激光器。

背景技術(shù)：

隨著高峰值功率的脈沖激光器技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，激光應(yīng)用行業(yè)對(duì)脈沖激光器的峰值功率以及能量的要求也越來越高。

目前，高峰值功率、大能量的激光器基本上都是采用調(diào)Q的方式來實(shí)現(xiàn)的。在激光器中調(diào)Q的作用是控制激光工作物質(zhì)的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)，當(dāng)調(diào)Q系統(tǒng)處于關(guān)斷狀態(tài)下時(shí)，光無法通過調(diào)Q系統(tǒng)，無法形成振蕩，使經(jīng)過抽運(yùn)后處于上能級(jí)的粒子無法通過受激輻射向下躍遷，從而形成了激光工作物質(zhì)的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)的積累；當(dāng)某一瞬間調(diào)Q系統(tǒng)轉(zhuǎn)為開啟狀態(tài)，就會(huì)產(chǎn)生激光巨脈沖。

然而，在獲得高峰值功率、大能量的電光調(diào)Q激光的同時(shí)，調(diào)Q關(guān)斷的難度也隨之加大。在激光調(diào)Q輸出的過程中，當(dāng)功率密度達(dá)到一定程度時(shí)，激光器就會(huì)出現(xiàn)無法關(guān)斷的情況；即使處于關(guān)斷狀態(tài)，還是會(huì)有部分光能返回并通過關(guān)斷裝置，使腔內(nèi)的損耗不夠大，即沒有形成腔倒空，激光就還是可以在腔內(nèi)振蕩，從而會(huì)消耗工作物質(zhì)中的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)，最終無法達(dá)到激光工作物質(zhì)中反轉(zhuǎn)粒子數(shù)更有效的積累的效果，激光器也就無法得到更高的峰值功率。而對(duì)于高脈沖功率、高能量的激光器來說，關(guān)斷能力的好壞決定了激光器的水平，目前激光器的高能量輸出會(huì)受關(guān)斷能力的限制，所以只要關(guān)斷能力夠好，就可以積累更多的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)，從而得到更高的能量及脈沖峰值功率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種具有高關(guān)斷能力的電光調(diào)Q激光器，通過在激光器工作物質(zhì)的另一側(cè)另外設(shè)置一個(gè)電光調(diào)Q系統(tǒng)，達(dá)到更好的調(diào)Q關(guān)斷效果，從而使激光器得到更高的能量和峰值功率；其結(jié)構(gòu)簡單，安裝調(diào)試方便，適于工程化推廣應(yīng)用。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種具有高關(guān)斷能力的電光調(diào)Q激光器，包括沿光路依次設(shè)置的0°全反鏡、KD^*P電光晶體Ⅰ、1/4波片Ⅰ、偏振片Ⅰ、工作物質(zhì)和輸出鏡，所述KD^*P電光晶體Ⅰ、1/4波片 Ⅰ和偏振片Ⅰ組成電光調(diào)Q系統(tǒng)Ⅰ；在工作物質(zhì)和輸出鏡之間還設(shè)有電光調(diào)Q系統(tǒng)Ⅱ，所述電光調(diào)Q系統(tǒng)Ⅱ包括沿光路依次設(shè)置的偏振片Ⅱ、1/4波片Ⅱ和KD^*P電光晶體Ⅱ。

所述工作物質(zhì)為激光晶體。

所述1/4波片Ⅰ和1/4波片Ⅱ均為1064nm的1/4波片，且1/4波片Ⅰ和1/4波片Ⅱ的平面均與激光光路垂直設(shè)置。

所述偏振片Ⅰ、偏振片Ⅱ的平面與激光器光軸的夾角為布儒斯特角。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

通過在激光器工作物質(zhì)的另一側(cè)另外設(shè)置一個(gè)電光調(diào)Q系統(tǒng)，達(dá)到更好的調(diào)Q關(guān)斷效果，從而使激光器得到更高的能量和峰值功率；其結(jié)構(gòu)簡單，安裝調(diào)試方便，成本低，效果好，適于工程化推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型所述普通電光調(diào)Q激光器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.0°全反鏡 2.KD^*P電光晶體Ⅰ 3.1/4波片Ⅰ 4.偏振片Ⅰ 5.工作物質(zhì) 6.輸出鏡 7.偏振片Ⅱ 8.1/4波Ⅱ 9.KD^*P電光晶體Ⅱ 10.電光調(diào)Q系統(tǒng)Ⅰ 11為電光調(diào)Q系統(tǒng)Ⅱ

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明：

見圖1，是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)用新型所述一種具有高關(guān)斷能力的電光調(diào)Q激光器，包括沿光路依次設(shè)置的0°全反鏡1、KD^*P電光晶體Ⅰ2、1/4波片Ⅰ3、偏振片Ⅰ4、工作物質(zhì)5和輸出鏡6，所述KD^*P電光晶體Ⅰ2、1/4波片Ⅰ3和偏振片Ⅰ4組成電光調(diào)Q系統(tǒng)Ⅰ10；在工作物質(zhì)5和輸出鏡6之間還設(shè)有電光調(diào)Q系統(tǒng)Ⅱ11，所述電光調(diào)Q系統(tǒng)Ⅱ11包括沿光路依次設(shè)置的偏振片Ⅱ7、1/4波片Ⅱ8和KD^*P電光晶體Ⅱ9。

所述工作物質(zhì)5為激光晶體。

所述1/4波片Ⅰ3和1/4波片Ⅱ8均為1064nm的1/4波片，且1/4波片Ⅰ3和1/4波片Ⅱ8的平面均與激光光路垂直設(shè)置。

所述偏振片Ⅰ4、偏振片Ⅱ7的平面與激光器光軸的夾角為布儒斯特角。

本實(shí)用新型所述一種具有高關(guān)斷能力的電光調(diào)Q激光器的工作原理是：在普通電光調(diào)Q激光器(如圖2所示)的諧振腔中再加入一個(gè)電光調(diào)Q系統(tǒng)即電光調(diào)Q系統(tǒng)Ⅱ11，電光 調(diào)Q系統(tǒng)Ⅱ11與電光調(diào)Q系統(tǒng)Ⅰ10的作用原理相似，其中偏振片Ⅱ7的作用是起偏，將入射光轉(zhuǎn)換為線偏振光；線偏振光通過1/4波片Ⅱ8后變?yōu)榱藞A偏振光，此時(shí)KD^*P電光晶體Ⅱ9沒加電壓，為普通晶體；當(dāng)圓偏振光經(jīng)過諧振腔反射后再次通過1/4波片Ⅱ8后，圓偏振光就變成了線偏振光，此時(shí)的線偏振光相比于第一次通過偏振片Ⅱ7后的線偏振光的偏振方向旋轉(zhuǎn)了π/2角度，即兩處光的偏振方向相互垂直；此時(shí)，偏振片Ⅱ7又起到了檢偏作用，由于此時(shí)的線偏振光的偏振方向與偏振片Ⅱ7能通過的偏振方向相互垂直，故無法通過偏振片Ⅱ7，形成腔倒空，即無法在諧振器內(nèi)形成振蕩實(shí)現(xiàn)激光輸出。

在普通電光調(diào)Q激光器中，只有電光調(diào)Q系統(tǒng)Ⅰ10，當(dāng)諧振腔里面的能量密度達(dá)到一定程度后，由于退偏等現(xiàn)象的作用，激光還是有一部分光會(huì)通過起到檢偏作用的偏振片Ⅰ4，就會(huì)出現(xiàn)無法關(guān)斷的情況。本實(shí)用新型在激光器工作物質(zhì)的另一側(cè)再加入一個(gè)電光調(diào)Q系統(tǒng)Ⅱ11，就會(huì)得到更好的關(guān)斷效果，從而就能得到更高的能量和峰值功率。

本實(shí)用新型中，兩個(gè)電光調(diào)Q系統(tǒng)10、11分別置于激光工作物質(zhì)5(如YAG晶體等的激光晶體)的兩側(cè)，偏振片Ⅱ7必須與偏振片Ⅰ的偏振方向相同，兩個(gè)電光調(diào)Q系統(tǒng)10、11通過同步機(jī)保持一定延時(shí)，在電光調(diào)Q系統(tǒng)Ⅰ10處于關(guān)斷狀態(tài)的時(shí)候，電光調(diào)Q系統(tǒng)Ⅱ11也處于關(guān)斷狀態(tài)，即工作物質(zhì)5的兩側(cè)同時(shí)關(guān)斷。當(dāng)電光調(diào)Q系統(tǒng)Ⅰ10變?yōu)殚_啟狀態(tài)，電光調(diào)Q系統(tǒng)Ⅱ11經(jīng)一定延時(shí)后也變?yōu)殚_啟狀態(tài)(該延時(shí)一般為0，即同時(shí)打開)，從而得到激光脈沖輸出。這樣就更好地做到了工作物質(zhì)5中反轉(zhuǎn)粒子數(shù)的積累及快速躍遷，從而得到高峰值功率的激光巨脈沖。

采用本實(shí)用新型后，調(diào)Q系統(tǒng)關(guān)斷能力有顯著的提升，得到了更高的激光能量輸出，而脈寬不變，由此得到了更高的脈沖峰值功率，證實(shí)了本實(shí)用新型的可行性。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。