本發(fā)明提供一種雙波長交替調(diào)q激光器及其激光輸出方法，屬于固體激光領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

激光雷達是以發(fā)射激光束并根據(jù)目標散射回來的激光信號，探測目標的位置、速度等特征量的雷達系統(tǒng)。激光雷達的發(fā)展一直受到了各國軍方的高度關(guān)注。激光欺騙干擾技術(shù)是一種常見的光電干擾方式，通過干擾機主動發(fā)射與雷達激光具有相關(guān)性的激光輻射信號以迷惑激光雷達的測量系統(tǒng)，以達到破壞激光雷達探測的目的。

激光光電對抗迫切要求激光波長能夠像微波跳頻對抗那樣進行波長編碼切換。采用雙波長可交替輸出的激光器取代單波長激光器用于激光雷達中，通過控制變換激光的輸出波長，對輸出波長的交替方式進行編碼，可以降低干擾機發(fā)射激光信號與雷達激光信號的相關(guān)性，達到不易被識別、破解或是復(fù)制的目的。該類雙波長激光器進行波長交替時，需要交替轉(zhuǎn)換速度快，波長交替后的激光輸出脈沖能量穩(wěn)定、峰值功率高，時間抖動小等特性。

通過固體激光器實現(xiàn)雙波長交替脈沖輸出的方式一般有兩種。一是聯(lián)合半導(dǎo)體泵浦技術(shù)與非線性頻率變化技術(shù)實現(xiàn)雙波長的自由切換。這包含了通過光參量振蕩技術(shù)實現(xiàn)雙波長切換。美國對此技術(shù)已開展了大量研究，并且已將該技術(shù)應(yīng)用于了部隊裝備中：其中包含了雷神公司的an/asq-225型atflir吊艙雙波長切換激光器，洛克希德·馬丁公司的狙擊手增程型吊艙雙波長切換激光器，諾斯羅普·格魯門公司的“萊特寧”ⅱ型吊艙雙波長切換激光器以及美陸航雙波長切換人眼安全目標照射/測距器(selrd)。目前，我國多個單位也開展了相關(guān)的研究。此外，也有通過倍頻技術(shù)實現(xiàn)1064nm/532nm的雙波長自由切換。采用非線性頻率變化的方式雖然可以獲得波長切換速度快，脈沖能量及峰值功率高的雙波長可切換的激光脈沖輸出，但是由于非線性轉(zhuǎn)換效率有限，兩個波長的脈沖能量相差較大。并且非線性效應(yīng)需要通過角度調(diào)諧或者溫度調(diào)諧的方式以滿足相位匹配提高轉(zhuǎn)換效率，這增加了激光系統(tǒng)的復(fù)雜性、降低了系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性。

另一種方法是利用晶體的多波長特性，采取雙腔設(shè)計的形式，通過控制每個子腔中的普克爾斯盒的電壓開關(guān)時間實現(xiàn)雙波長交替輸出。例如，利用nd:yvo3晶體的多波長特性，實現(xiàn)了1080nm和1342nm的雙波長切換輸出。采用該方式，通過對每個子腔的優(yōu)化設(shè)計，可以獲得高脈沖能量、高峰值功率的調(diào)q激光脈沖輸出，并且兩個波長的輸出脈沖能量相近。但是采用該設(shè)計激光輸出不同軸，并對于一定的激光晶體，可輸出的兩個波長的間隔固定，作為編碼激光雷達容易被識別破解。該方法的一種變形是利用棱鏡色散分光，分光后兩種波長各自的光路上再加上色散棱鏡、q開關(guān)晶體以及全反射鏡的方案，采用該方案波長變化速度快，但是同樣光學(xué)布置上難度較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一發(fā)明目的是提供一種雙波長交替調(diào)q激光器。該激光器輸出激光脈沖具有激光波長及雙波長間距可調(diào)諧等特點，可實現(xiàn)雙波長完美同軸可控快速交替變化的調(diào)q激光脈沖輸出，不容易被識別破解，安全性高。

本發(fā)明為實現(xiàn)其第一發(fā)明目的所采取的技術(shù)方案是：一種雙波長交替調(diào)q激光器，包括泵浦源、調(diào)q元件和順序布置的前腔鏡、激光增益介質(zhì)、偏振元件和后腔鏡，所述泵浦源采用側(cè)面或端面泵浦方式，其結(jié)構(gòu)特點是：所述偏振元件和后腔鏡之間依次布置有用于將光按波長分開排列的分光模塊、用于控制輸出光偏振態(tài)的偏振控制元件和用于選擇輸出光波長的波長選擇模塊，所述波長選擇模塊的入射端和出射端分別為入射偏振分光鏡和出射偏振分光鏡，入射偏振分光鏡、出射偏振分光鏡以及入射偏振分光鏡至出射偏振分光鏡之間的透射光路構(gòu)成波長選擇模塊的第一子腔，入射偏振分光鏡、出射偏振分光鏡以及入射偏振分光鏡至出射偏振分光鏡之間的反射光路構(gòu)成波長選擇模塊的第二子腔(第一子腔和第二子腔共用入射偏振分光鏡和出射偏振分光鏡，實現(xiàn)光的同軸輸出)，且所述第一子腔和第二子腔均包括波長選擇孔。

上述激光器的工作原理和有益效果是：

通過外加的半導(dǎo)體光源(泵浦源)照射到激光增益介質(zhì)上以產(chǎn)生激光光源，泵浦方式為側(cè)泵或端泵。所產(chǎn)生的激光為寬譜激光，寬譜激光經(jīng)偏振元件選擇性透過后為偏振光。分光模塊可將不同波長的光彼此分開排列，偏振光經(jīng)分光模塊后被分光模塊按光波長分開排列。偏振控制元件可控制偏振光經(jīng)過其(偏振控制元件)之后輸出光的偏振態(tài)。通過調(diào)節(jié)偏振控制元件，即可選擇輸出光的偏振態(tài)，也即選擇入射至入射偏振分光鏡的光的偏振態(tài)。入射至入射偏振分光鏡的光的偏振態(tài)決定了光是透射經(jīng)過入射偏振分光鏡由波長選擇模塊的第一子腔實現(xiàn)激光振蕩與輸出，還是被入射偏振分光鏡反射由波長選擇模塊的第二子腔實現(xiàn)激光振蕩與輸出。分光模塊已經(jīng)將光按波長分開排列，每個子腔的輸出波長可由其內(nèi)部的波長選擇孔所截取的光波長決定。而且，每個子腔的輸出波長還可以通過改變波長選擇孔的位置進行獨立調(diào)諧。

綜上所述，本激光器結(jié)合偏振元件、分光模塊、偏振控制元件和波長選擇模塊的兩個子腔，實現(xiàn)了波長的可選擇性輸出，同時利用兩個子腔內(nèi)的波長選擇孔位置實現(xiàn)了波長可調(diào)諧的目的。而且，波長選擇模塊的第一子腔和第二子腔共用入射偏振分光鏡和出射偏振分光鏡，也即雙波長的輸出共用前腔鏡和后腔鏡，可實現(xiàn)雙波長完美同軸輸出，在雷達等應(yīng)用中，激光同軸輸出可以簡化之后的激光發(fā)射裝置(不需要額外的器件使得兩波長再同軸工作)，降低了光學(xué)布置上的難度，增加了激光器光學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。另外，本激光器還可通過對加在調(diào)q元件和偏振控制元件上的電壓進行編碼，從而實現(xiàn)雙波長的快速跳頻編碼，不容易被識別破解，安全性高。

進一步，本發(fā)明激光器所述前腔鏡為耦合輸出鏡，后腔鏡為高反鏡。

前腔鏡采用具有一定透射和反射比例的耦合輸出鏡，將激光脈沖能量分成部分向外輸出和部分向內(nèi)反射進行再次諧振，結(jié)合后腔鏡為高反鏡，降低能量損耗，有利于激光器持續(xù)輸出穩(wěn)定高質(zhì)量的激光脈沖。

進一步，本發(fā)明激光器所述第一子腔的波長選擇孔為位于入射偏振分光鏡至出射偏振分光鏡之間透射光路上的用于截取通過光波長的第一波長選擇孔；所述第二子腔的波長選擇孔為位于入射偏振分光鏡至出射偏振分光鏡之間反射光路上的用于截取通過光波長的第二波長選擇孔；所述第二子腔還包括用于改變光線傳播方向的第一光束偏折鏡和第二光束偏折鏡，且所述第一光束偏折鏡、第二波長選擇孔和第二光束偏折鏡順序布置在入射偏振分光鏡至出射偏振分光鏡之間的反射光路上。

這樣，通過簡單的光學(xué)設(shè)計，即實現(xiàn)了波長的選擇和雙波長的同軸輸出，降低了激光系統(tǒng)的復(fù)雜性，提高了系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性。

進一步，本發(fā)明激光器所述的分光模塊包括通過衍射使光發(fā)生色散的光柵和用于減小光譜發(fā)散引起的損耗的補償凸透鏡。

寬譜激光經(jīng)光柵分光后有一發(fā)散角，在激光腔中引入透鏡對其進行補償，以減小光譜發(fā)散引起的損耗，并降低激光準直難度。

進一步，本發(fā)明激光器所述光柵為反射光柵，光柵和補償凸透鏡之間布置有第三光束偏折鏡；經(jīng)過光柵衍射后的光入射至第三光束偏折鏡，經(jīng)第三光束偏折鏡反射后透過補償凸透鏡入射至偏振控制元件。

通過第三光束偏折鏡改變光的傳輸方向，可以實現(xiàn)在一定范圍內(nèi)對激光腔集成度的靈活調(diào)整。

進一步，本發(fā)明所述激光增益介質(zhì)為具有寬譜特性的增益介質(zhì)，如yb:yag增益介質(zhì)或cr:yag增益介質(zhì)。

本發(fā)明的第二發(fā)明目的是提供一種上述雙波長交替調(diào)q激光器的激光輸出方法，該方法輸出激光脈沖具有激光波長及雙波長間距可調(diào)諧等特點，可實現(xiàn)雙波長完美同軸可控快速交替變化的調(diào)q激光脈沖輸出，不容易被識別破解，安全性高。

本發(fā)明實現(xiàn)其第二發(fā)明目的所采取的技術(shù)方案是：一種上述雙波長交替調(diào)q激光器的激光輸出方法，包括激光增益介質(zhì)吸收泵浦源輸出的能量后形成反轉(zhuǎn)粒子數(shù)，當在調(diào)q元件上加載四分之一波電壓時，腔內(nèi)損耗高、q值小，無激光輸出，反轉(zhuǎn)粒子數(shù)增加；當改變調(diào)q元件上所加電壓，使得腔內(nèi)損耗低、q值高，獲得調(diào)q激光脈沖輸出；其技術(shù)特點是：當改變調(diào)q元件上的電壓使其工作在高q值狀態(tài)時，通過調(diào)節(jié)偏振控制元件上施加的電壓控制腔內(nèi)激光的偏振態(tài)，從而控制激光在第一光路中或者第二光路中振蕩并輸出，實現(xiàn)激光雙波長可控輸出；所述第一光路由前腔鏡、激光增益介質(zhì)、偏振元件、分光模塊、偏振控制元件、波長選擇模塊的第一子腔和后腔鏡組成；所述第二光路由前腔鏡、激光增益介質(zhì)、偏振元件、分光模塊、偏振控制元件、波長選擇模塊的第二子腔和后腔鏡組成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述發(fā)明方法的有益效果是：

本方法通過在偏振控制元件上施加不同的電壓控制腔內(nèi)激光的偏振態(tài)，控制激光在第一光路中或者第二光路中振蕩并輸出。第一光路和第二光路共用前腔鏡、激光增益介質(zhì)、偏振元件、分光模塊、偏振控制元件和后腔鏡，可實現(xiàn)雙波長完美同軸輸出。在雷達等應(yīng)用中，激光同軸輸出可以簡化之后的激光發(fā)射裝置(不需要額外的器件使得兩波長再同軸工作)，降低了光學(xué)布置上的難度，增加了激光器光學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時，利用波長選擇模塊的兩個子腔內(nèi)的波長選擇孔位置實現(xiàn)了波長可調(diào)諧的目的。另外，本激光輸出方法可通過對加載在調(diào)q元件和偏振控制元件上的電壓進行編碼，實現(xiàn)雙波長的快速跳頻編碼，不容易被識別破解，安全性高。

進一步，本發(fā)明方法所述通過調(diào)節(jié)偏振控制元件上施加的電壓控制輸出光的偏振態(tài)的方法是：當調(diào)節(jié)偏振控制元件上的電壓為0時，激光通過偏振態(tài)不變；當調(diào)節(jié)偏振控制元件上的電壓為半波電壓時，激光通過偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90°。

這樣，通過簡單的方法，即實現(xiàn)了腔內(nèi)激光的偏振態(tài)的控制，從而控制了激光在第一光路中或者第二光路中振蕩并輸出，達到雙波長選擇輸出的目的。

進一步，本發(fā)明第一發(fā)明目的所述的激光器中，調(diào)q元件和偏振控制元件為同一個普克爾斯盒，通過加載在所述普克爾斯盒上的電壓，使該普克爾斯盒分別具有調(diào)q元件和偏振控制元件的作用。

這樣設(shè)計降低了激光腔的復(fù)雜度，提高了激光腔的集成度；普克爾斯盒可以同時作為調(diào)q元件和偏振控制元件，通過電光控制的方式實現(xiàn)工作子腔、輸出波長的快速選擇，即可方便快速地對輸出波長進行跳頻編碼。

本發(fā)明的第三發(fā)明目的是提供一種基于上述調(diào)q元件和偏振控制元件集成為普克爾斯盒的雙波長交替調(diào)q激光器的激光輸出方法，該方法輸出激光脈沖具有激光波長及雙波長間距可調(diào)諧等特點，可更方面地實現(xiàn)雙波長完美同軸可控快速交替變化的調(diào)q激光脈沖輸出，不容易被識別破解，安全性高。

本發(fā)明實現(xiàn)其第三發(fā)明目的所采取的技術(shù)方案是：一種上述雙波長交替調(diào)q激光器的激光輸出方法，包括激光增益介質(zhì)吸收泵浦源輸出的能量后形成反轉(zhuǎn)粒子數(shù)，其技術(shù)特點是：當在普克爾斯盒上加載四分之一波電壓時，腔內(nèi)損耗高、q值小，無激光輸出，當在普克爾斯盒上加載0電壓或半波電壓時，腔內(nèi)損耗低、q值高，獲得調(diào)q激光脈沖輸出，通過調(diào)節(jié)普克爾斯盒上加載的電壓為0電壓或半波電壓，控制普克爾斯盒腔內(nèi)激光的偏振態(tài)，從而控制激光在第一光路中或者第二光路中振蕩并輸出，實現(xiàn)激光雙波長可控輸出；所述第一光路由前腔鏡、激光增益介質(zhì)、偏振元件、分光模塊、偏振控制元件、波長選擇模塊的第一子腔和后腔鏡組成；所述第二光路由前腔鏡、激光增益介質(zhì)、偏振元件、分光模塊、偏振控制元件、波長選擇模塊的第二子腔和后腔鏡組成。

與現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明方法的有益效果是：

本方法通過在普克爾斯盒上施加不同的電壓即可控制腔內(nèi)損耗和腔內(nèi)激光的偏振態(tài)，控制是否有調(diào)q激光脈沖輸出以及激光在第一光路中或者第二光路中振蕩并輸出。第一光路和第二光路共用前腔鏡、激光增益介質(zhì)、偏振元件、分光模塊、偏振控制元件和后腔鏡，可實現(xiàn)雙波長完美同軸輸出。在雷達等應(yīng)用中，激光同軸輸出可以簡化之后的激光發(fā)射裝置(不需要額外的器件使得兩波長再同軸工作)，降低了光學(xué)布置上的難度，增加了激光器光學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時，利用波長選擇模塊的兩個子腔內(nèi)的波長選擇孔位置實現(xiàn)了波長可調(diào)諧的目的。另外，本激光輸出方法可通過對加載在普克爾斯盒上的電壓進行編碼，實現(xiàn)雙波長的快速跳頻編碼，不容易被識別破解，安全性高。

下面將結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步詳細說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例一激光器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例一中普克爾斯盒的工作電壓加載方式與輸出波長的關(guān)系示意圖。

圖3為本發(fā)明實施例二激光器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明實施例二中普克爾斯盒的工作電壓加載方式與輸出波長的關(guān)系示意圖。

具體實施方式

實施例一

圖1示出，本發(fā)明的一種具體實施方式是：一種雙波長交替調(diào)q激光器，包括泵浦源、調(diào)q元件61和順序布置的前腔鏡1、激光增益介質(zhì)3、偏振元件4和后腔鏡2，所述泵浦源采用側(cè)面或端面泵浦方式，其結(jié)構(gòu)特點是：所述偏振元件4和后腔鏡2之間依次布置有用于將光按波長分開排列的分光模塊5、用于控制輸出光偏振態(tài)的偏振控制元件62和用于選擇輸出光波長的波長選擇模塊7，所述波長選擇模塊7的入射端和出射端分別為入射偏振分光鏡71和出射偏振分光鏡72，入射偏振分光鏡71、出射偏振分光鏡72以及入射偏振分光鏡71至出射偏振分光鏡72之間的透射光路構(gòu)成波長選擇模塊7的第一子腔，入射偏振分光鏡71、出射偏振分光鏡72以及入射偏振分光鏡71至出射偏振分光鏡72之間的反射光路構(gòu)成波長選擇模塊7的第二子腔，且所述第一子腔和第二子腔均包括波長選擇孔。

本例中所述前腔鏡1為耦合輸出鏡，后腔鏡2為高反鏡。

本例中所述第一子腔的波長選擇孔為位于入射偏振分光鏡71至出射偏振分光鏡72之間透射光路上的用于截取通過光波長的第一波長選擇孔73；所述第二子腔的波長選擇孔為位于入射偏振分光鏡71至出射偏振分光鏡72之間反射光路上的用于截取通過光波長的第二波長選擇孔74；所述第二子腔還包括用于改變光線傳播方向的第一光束偏折鏡75和第二光束偏折鏡76，且所述第一光束偏折鏡75、第二波長選擇孔74和第二光束偏折鏡76順序布置在入射偏振分光鏡71至出射偏振分光鏡72之間的反射光路上。

本例中所述調(diào)q元件61和偏振控制元件62集成為普克爾斯盒。此時，普克爾斯盒同時作為調(diào)q元件和偏振控制元件，通過電光控制的方式實現(xiàn)工作子腔、輸出波長的快速選擇，方便快速地對輸出波長進行跳頻編碼。

本例中所述的分光模塊5包括通過衍射使光發(fā)生色散的反射光柵51和用于減小光譜發(fā)散引起的損耗的補償凸透鏡52，且光柵51和補償凸透鏡52之間布置有第三光束偏折鏡53；經(jīng)過光柵51衍射后的光入射至第三光束偏折鏡53，經(jīng)第三光束偏折鏡53反射后透過補償凸透鏡52入射至偏振控制元件62。

本例中所述激光增益介質(zhì)3為具有寬譜特性的增益介質(zhì)，如yb:yag增益介質(zhì)或cr:yag增益介質(zhì)。

本例中所述偏振元件4為薄膜偏振片，該薄膜偏振片對p偏振光高透、s偏振光高反。

本例中，在所述前腔鏡1和激光增益介質(zhì)3之間的光路上還包括第四光束偏折鏡8，通過第四光束偏折鏡8改變光的傳播方向。

一種上述雙波長交替調(diào)q激光器的激光輸出方法，包括激光增益介質(zhì)3吸收泵浦源輸出的能量后形成反轉(zhuǎn)粒子數(shù)，其技術(shù)特點是：當在普克爾斯盒上加載四分之一波電壓時，腔內(nèi)損耗高、q值小，無激光輸出，當在普克爾斯盒上加載0電壓或半波電壓時，腔內(nèi)損耗低、q值高，獲得調(diào)q激光脈沖輸出，通過調(diào)節(jié)普克爾斯盒上加載的電壓為0電壓或半波電壓，控制普克爾斯盒腔內(nèi)激光的偏振態(tài)，從而控制激光在第一光路中或者第二光路中振蕩并輸出，實現(xiàn)激光雙波長可控輸出(下面結(jié)合圖2進行具體說明)；所述第一光路由前腔鏡1、激光增益介質(zhì)3、偏振元件4、分光模塊5、偏振控制元件62、波長選擇模塊7的第一子腔和后腔鏡2組成；所述第二光路由前腔鏡1、激光增益介質(zhì)3、偏振元件4、分光模塊5、偏振控制元件62、波長選擇模塊7的第二子腔和后腔鏡2組成。

圖2為本例中普克爾斯盒的工作電壓加載方式與輸出波長的關(guān)系示意圖。如圖2所示，圖中用“pc”表示普克爾斯盒上加載的工作電壓，用“output”表示輸出波長。普克爾斯盒上加載的工作電壓由三部分組成，一個是一直加載的λ/4電壓v1，一個是與之同相的λ/4電壓v2，一個是與之反相的λ/4電壓v3。當普克爾斯盒上只加載v1時，p偏振光通過普克爾斯盒由高反鏡反射再次通過普克爾斯盒后偏振方向旋轉(zhuǎn)90°成s光，腔內(nèi)損耗大，沒有激光輸出，在泵浦光的抽運下，反轉(zhuǎn)粒子數(shù)積聚增大。當普克爾斯盒上同時加載v1和v2時，p偏振光通過普克爾斯盒偏振方向旋轉(zhuǎn)90°成s光，進入第二子腔，再由高反鏡反射后經(jīng)由第二子腔返回，第二次通過普克爾斯盒偏振方向旋轉(zhuǎn)90°成p光，腔內(nèi)損耗小，輸出波長為λ1的激光。當普克爾斯盒上同時加載v1和v3時，p偏振光通過普克爾斯盒偏振方向不變?yōu)閟光，進入第一子腔，再由高反鏡反射后經(jīng)由第一子腔返回，第二次通過普克爾斯盒偏振方向依然成p光，腔內(nèi)損耗小，輸出波長為λ2的激光。也就是說，我們通過對加在普克爾斯盒上的電壓進行編碼，可實現(xiàn)雙波長的跳頻編碼。

實施例二

圖3示出，本發(fā)明的另一種具體實施方式是：一種雙波長交替調(diào)q激光器，包括泵浦源、調(diào)q元件61和順序布置的前腔鏡1、激光增益介質(zhì)3、偏振元件4和后腔鏡2，所述泵浦源采用側(cè)面或端面泵浦方式，其結(jié)構(gòu)特點是：所述偏振元件4和后腔鏡2之間依次布置有用于將光按波長分開排列的分光模塊5、用于控制輸出光偏振態(tài)的偏振控制元件62和用于選擇輸出光波長的波長選擇模塊7，所述波長選擇模塊7的入射端和出射端分別為入射偏振分光鏡71和出射偏振分光鏡72，入射偏振分光鏡71、出射偏振分光鏡72以及入射偏振分光鏡71至出射偏振分光鏡72之間的透射光路構(gòu)成波長選擇模塊7的第一子腔，入射偏振分光鏡71、出射偏振分光鏡72以及入射偏振分光鏡71至出射偏振分光鏡72之間的反射光路構(gòu)成波長選擇模塊7的第二子腔，且所述第一子腔和第二子腔均包括波長選擇孔。

本例中所述前腔鏡1為耦合輸出鏡，后腔鏡2為高反鏡。

本例中所述第一子腔的波長選擇孔為位于入射偏振分光鏡71至出射偏振分光鏡72之間透射光路上的用于截取通過光波長的第一波長選擇孔73；所述第二子腔的波長選擇孔為位于入射偏振分光鏡71至出射偏振分光鏡72之間反射光路上的用于截取通過光波長的第二波長選擇孔74；所述第二子腔還包括用于改變光線傳播方向的第一光束偏折鏡75和第二光束偏折鏡76，且所述第一光束偏折鏡75、第二波長選擇孔74和第二光束偏折鏡76順序布置在入射偏振分光鏡71至出射偏振分光鏡72之間的反射光路上。

本例中，在前腔鏡1和激光增益介質(zhì)3之間的光路上還包括第一普克爾斯盒和第四光束偏折鏡8。第四光束偏折鏡8改變光的傳播方向，第一普克爾斯盒相當于調(diào)q元件61，第二普克爾斯盒相當于偏振控制元件62，通過控制加在兩個普克爾斯盒上的電壓聯(lián)合控制激光腔的輸出波長，實現(xiàn)雙波長可控快速交替輸出。

本例中所述的分光模塊5包括通過衍射使光發(fā)生色散的反射光柵51和用于減小光譜發(fā)散引起的損耗的補償凸透鏡52，且光柵51和補償凸透鏡52之間布置有第三光束偏折鏡53；經(jīng)過光柵51衍射后的光入射至第三光束偏折鏡53，經(jīng)第三光束偏折鏡53反射后透過補償凸透鏡52入射至偏振控制元件62。

本例中所述激光增益介質(zhì)3為具有寬譜特性的增益介質(zhì)，如yb:yag增益介質(zhì)或cr:yag增益介質(zhì)，所述偏振元件4為薄膜偏振片，該薄膜偏振片對p偏振光高透、s偏振光高反。

一種上述雙波長交替調(diào)q激光器的激光輸出方法，包括激光增益介質(zhì)3吸收泵浦源輸出的能量后形成反轉(zhuǎn)粒子數(shù)，當在調(diào)q元件61上加載四分之一波電壓時，腔內(nèi)損耗高、q值小，無激光輸出，反轉(zhuǎn)粒子數(shù)增加；當改變調(diào)q元件上所加電壓，使得腔內(nèi)損耗低、q值高，獲得調(diào)q激光脈沖輸出；其技術(shù)特點是：當改變調(diào)q元件61上的電壓使其工作在高q值狀態(tài)時，通過調(diào)節(jié)偏振控制元件62上施加的電壓控制腔內(nèi)激光的偏振態(tài)，從而控制激光在第一光路中或者第二光路中振蕩并輸出，實現(xiàn)激光雙波長可控輸出；所述第一光路由前腔鏡1、激光增益介質(zhì)3、偏振元件4、分光模塊5、偏振控制元件62、波長選擇模塊7的第一子腔和后腔鏡2組成；所述第二光路由前腔鏡1、激光增益介質(zhì)3、偏振元件4、分光模塊5、偏振控制元件62、波長選擇模塊7的第二子腔和后腔鏡2組成。所述通過調(diào)節(jié)偏振控制元件62上施加的電壓控制輸出光的偏振態(tài)的方法是：當調(diào)節(jié)偏振控制元件62上的電壓為0時，激光通過偏振態(tài)不變；當調(diào)節(jié)偏振控制元件62上的電壓為半波電壓時，激光通過偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90°。

圖4為本例中普克爾斯盒的工作電壓加載方式與輸出波長的關(guān)系示意圖。如圖4所示，圖中用“pc1”表示第一普克爾斯盒上加載的工作電壓，用“pc2”表示第二普克爾斯盒上加載的工作電壓，用“output”表示輸出波長。第一普克爾斯盒為調(diào)q元件，在第一普克爾斯盒上加載四分之一波電壓，采用退壓工作方式獲得調(diào)q激光脈沖輸出，即第一普克爾斯盒上加載電壓時腔內(nèi)損耗大，無激光輸出，反轉(zhuǎn)粒子數(shù)增加；當?shù)谝黄湛藸査购猩贤巳ル妷簳r，腔內(nèi)損耗減小，獲得調(diào)q激光脈沖輸出。第二普克爾斯盒等效于一個由電控制的半波片，當?shù)诙湛藸査购猩喜患与妷簳r激光通過電光晶體偏振態(tài)不變，此時第一子腔工作，輸出波長λ1；當?shù)诙湛藸査购猩霞与妷簳r激光通過電光晶體偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90°，此時第二子腔工作，輸出波長λ2。如上所述，我們通過控制加在第一普克爾斯盒和第二普克爾斯盒上的電壓控制激光腔的輸出波長，實現(xiàn)雙波長可控快速交替輸出的目的。