带被动Q开关的腔内三次谐波激光发生器及其工作方法

技术领域

本发明涉及激光发生器技术领域，尤其涉及带被动Q开关的腔内三次谐波激光发生器及其工作方法。

背景技术

激光发生器又称激光器，是一种能发射激光的装置。单纵模脉冲激光器以其单色性好、时域无调制的特点在高能量放大系统中常作为脉冲种子源。实现单纵模运转可采用色散法、F-P标准具法、复合腔法、环行腔法以及上述方法的组合方法。单纵模激光器结构一般较复杂且输出功率较小。为了提高单频脉冲峰值功率可采用调Q方法，主动调Q所需的器件体积大，构成复杂；现有采用被动Q开关的激光器作为脉冲种子源，以避免构造复杂，但是现有的被动Q开关激光器具备泵浦源、两个透镜、反射镜、激光介质、可饱和吸收体以及另一反射镜，反射镜、激光介质、可饱和吸收体以及另一反射镜构成光学共振器，但是这种被动Q开关激光器的体积较大，而且成本较高。

因此，有必要设计一种新的发生器，实现携带的被动Q开关体积小，且成本低，集成程度高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供带被动Q开关的腔内三次谐波激光发生器及其工作方法。

为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：提供包括泵浦源、激光晶体、被动Q开关、半透半反镜、多倍频晶体以及腔镜；

所述泵浦源，用于以重复频率进行泵浦来输出脉冲泵浦光；

所述激光晶体，用于在被来自所述泵浦源的脉冲泵浦光泵浦后发出激光；

所述被动Q开关，用于对激光谐振腔内基频光进行导通或截断；

所述半透半反镜，用于透射红外激光并反射紫外激光；

所述多倍频晶体，用于将透射的激光进行传输；

所述腔镜，用于同时高反腔内基频光和二倍频光。

其进一步技术方案为：还包括反射镜；

所述反射镜，用于将所述半透半反镜的反射激光进行二次反射后输出。

其进一步技术方案为：所述多倍频晶体包括依序连接的三倍频晶体以及二倍频晶体，所述三倍频晶体与所述半透半反镜连接，所述二倍频晶体与所述腔镜连接。

其进一步技术方案为：所述泵浦源与所述激光晶体之间连接有泵浦镜。

其进一步技术方案为：所述激光晶体为低掺杂长晶体。

其进一步技术方案为：所述激光晶体采用化学键合制作而成。

其进一步技术方案为：所述激光晶体采用Nd：YAG以及Cr4+混合掺杂形成。

本发明还提供了带被动Q开关的腔内三次谐波激光发生器的工作方法，包括：

泵浦源以重复频率进行泵浦来输出脉冲泵浦光；

激光晶体在被来自所述泵浦源的脉冲泵浦光泵浦后发出激光；

被动Q开关对激光谐振腔内基频光进行导通或截断；

半透半反镜透射红外激光并反射紫外激光；

多倍频晶体将透射的激光进行传输；

腔镜同时高反腔内基频光和二倍频光。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明通过设置泵浦源、激光晶体、被动Q开关、半透半反镜、多倍频晶体以及端镜，借助被动Q开关的导通或截断，以便于对激光的传输或截断，实现携带的被动Q开关体积小，且成本低，集成程度高。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的带被动Q开关的腔内三次谐波激光发生器的示意性框图。

图中标识说明：

10、泵浦源；20、泵浦镜；30、激光晶体；40、被动Q开关；50、半透半反镜；60、三倍频晶体；70、腔镜；80、反射镜；90、控制系统；100、二倍频晶体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的带被动Q开关的腔内三次谐波激光发生器，可以运用需要激光的场景中，实现发出激光。

请参阅图1，图1是本发明实施例提供的带被动Q开关的腔内三次谐波激光发生器的示意性框图，该带被动Q开关的腔内三次谐波激光发生器包括泵浦源10、激光晶体30、被动Q开关40、半透半反镜50、多倍频晶体以及腔镜70。

其中，泵浦源10，用于以重复频率进行泵浦来输出脉冲泵浦光。

在本实施例中，上述的带被动Q开关的腔内三次谐波激光发生器与控制系统90连接，该控制系统90与泵浦源10连接，控制系统可根据实际情况控制泵浦源10的发出激励光的频率，以使得该激光发生器适用于不同的场景。

具体地，控制系统90内可通过设置参数表，按照参数表内的参数控制激光发生器的频率。当然，该参数表可以是由用户根据实际情况实时调整。

另外，上述的激光晶体30，用于在被来自所述泵浦源10的脉冲泵浦光泵浦后发出激光。

在本实施例中，激光晶体30可以将激励光转换为激光，以便于采用激光导通或截断被动Q开关40，以便于通过被动Q开关40进行激光的传递或截断。

上述的被动Q开关40，用于对激光谐振腔内基频光进行导通或截断；

上述的半透半反镜50，用于透射红外激光并反射紫外激光；

上述的多倍频晶体，用于将透射的激光进行传输；

上述的腔镜70，用于同时高反腔内基频光和二倍频光。

经过被动Q开关40的激光可经过半透半反镜50、多倍频晶体以及腔镜70进行传输，以输出供后续器件使用。

在本实施例中，该激光发生器还包括谐波腔体，上述的泵浦源10、激光晶体30、被动Q开关40、半透半反镜50、多倍频晶体以及腔镜70分别置于谐波腔体内。

上述的带被动Q开关40的腔体谐波激光发生器采用被动Q开关40，采用被动Q开关40整体体积小、成本低、可靠性高，激光发生器的成本低、集成度高。

另外，上述的腔镜70接收到的激光还可以返回至多倍频晶体后，经过反射镜80进行反射后输出。

在一实施例中，请参阅图1，上述的带被动Q开关的腔内三次谐波激光发生器还包括反射镜80；

反射镜80，用于将所述半透半反镜50的反射激光进行二次反射后输出。

在本实施例中，半透半反镜50将激光透射后经过多倍频晶体后从腔镜70输出，激光处理器反射的激光则经过反射镜80进行二次反射后输出。

在一实施例中，所述多倍频晶体包括依序连接的三倍频晶体60以及二倍频晶体100，所述三倍频晶体60与所述半透半反镜50连接，所述二倍频晶体00与所述腔镜70连接。

在一实施例中，所述泵浦源与所述激光晶体30之间连接有泵浦镜20。泵浦镜20可以将泵浦源发出的激励光传输至激光晶体30。

在一实施例中，上述的激光晶体30为但不局限于低掺杂长晶体。

在一实施例中，上述的激光晶体30采用化学键合制作而成。

在一实施例中，上述的激光晶体30采用Nd：YAG以及Cr4+混合掺杂形成。

在一实施例中，上述的多倍频晶体内的个数至少为两个，其中一个为二倍频晶体100，另一个为三倍频晶体60，红外光通过三倍频晶体60，然后通过二倍频晶体100，腔镜70是对红外和绿光都高反的端镜，三倍频晶体60可以是处于或接近对红外布鲁斯特角度。

上述的带被动Q开关的腔内三次谐波激光发生器，通过设置泵浦源10、激光晶体30、被动Q开关40、半透半反镜50、多倍频晶体以及腔镜70，借助被动Q开关40的导通或截断，以便于对激光的传输或截断，实现携带的被动Q开关40体积小，且成本低，集成程度高。

本实施例还提供了带被动Q开关的腔内三次谐波激光发生器的工作方法，包括：

泵浦源10以重复频率进行泵浦来输出脉冲泵浦光；

激光晶体30在被来自所述泵浦源10的脉冲泵浦光泵浦后发出激光；

被动Q开关40对激光谐振腔内基频光进行导通或截断；

半透半反镜50透射红外激光并反射紫外激光；

多倍频晶体将透射的激光进行传输；

腔镜70同时高反腔内基频光和二倍频光。

需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述带被动Q开关的腔内三次谐波激光发生器的工作方法的具体实现过程，可以参考前述带被动Q开关的腔内三次谐波激光发生器实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。