專利名稱：一種準(zhǔn)連續(xù)輸出的激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種準(zhǔn)連續(xù)輸出的激光器。
技術(shù)背景
隨著激光技術(shù)的快速發(fā)展，激光設(shè)備也有了越來(lái)越大量的需求。
目前，高重復(fù)頻率，高平均功率激光器在工業(yè)加工、海底探測(cè)、分離同位素、激光武 器以及科研等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
在業(yè)界，產(chǎn)生高重復(fù)頻率、高平均功率激光的固體激光器，主要有以下三類(1) 固體熱容激光器，(2)緊湊有源反射鏡激光器，以及C3)光纖激光器。其中，(1)和( 兩種 方案所涉及的激光系統(tǒng)十分復(fù)雜，而且價(jià)格昂貴，不利于市場(chǎng)的推廣運(yùn)用；而第( 種方案 由于光纖內(nèi)光功率密度很高的緣故，存在光纖激光器輸出的平均功率受限而不會(huì)很高的問(wèn) 題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種準(zhǔn)連續(xù)輸出的激光器，該激光器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成 本較低，且能夠輸出高重頻高平均功率的激光。
一種準(zhǔn)連續(xù)輸出激光器，其包括依次設(shè)置的激光二極管陣列，光學(xué)輸入耦合系 統(tǒng)，激光介質(zhì)，偏振棱鏡，電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)陣列和后腔鏡。
根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，激光介質(zhì)的接近光學(xué)輸入耦合系統(tǒng)的表面，鍍上對(duì)泵 浦光的增透膜和對(duì)激光工作波長(zhǎng)的高反射膜，以形成前腔鏡。
根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)陣列中使用的電光材料為電光晶體 或者電光陶瓷其中之一。
根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)陣列為利用光刻工藝在所述電光材 料表面形成陣列電極而成的。
根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)陣列包括多個(gè)電光Q開(kāi)關(guān)；同一光路上的一個(gè)電光Q開(kāi)關(guān)與所述激光二極管陣列，光學(xué)輸入耦合系統(tǒng)，激光介質(zhì)， 偏振棱鏡，電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)陣列，后腔鏡的對(duì)應(yīng)部分，組成一個(gè)電光調(diào)Q激光器； 多個(gè)電光調(diào)Q激光器組成電光調(diào)Q激光器陣列；對(duì)電光Q開(kāi)關(guān)陣列的驅(qū)動(dòng)電源進(jìn)行延時(shí)觸發(fā)設(shè)制，電光調(diào)Q激光器陣列順次產(chǎn)生激光 脈沖，輸出迭加的激光脈沖。
根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述激光器還包括被動(dòng)調(diào)Q晶體；被動(dòng)調(diào)Q晶體設(shè)置在電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)陣列和后腔鏡之間，與電光Q開(kāi)關(guān)陣列共同作用，可 以實(shí)現(xiàn)高頻或超高頻窄脈沖輸出。
根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述激光二極管陣列為與光纖陣列連結(jié)形成的光纖 耦合激光二極管陣列。
根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述后腔鏡的接近電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)陣列的表面，鍍上對(duì)泵浦光的增透膜和對(duì)激光工作波長(zhǎng)的高反射膜。
一種準(zhǔn)連續(xù)輸出激光器，其包括依次設(shè)置的激光二極管陣列，激光介質(zhì)，電光調(diào) Q開(kāi)關(guān)陣列和合束器；電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)陣列包括多個(gè)電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)，對(duì)每個(gè)電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)的電源打開(kāi)時(shí)間 設(shè)立延遲。
本發(fā)明提供的一種準(zhǔn)連續(xù)輸出的激光器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，適于市場(chǎng)的推廣應(yīng) 用，且能夠輸出高重頻高平均功率的激光。


圖1是本發(fā)明一種準(zhǔn)連續(xù)輸出的激光器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明一種準(zhǔn)連續(xù)輸出的激光器第一較佳實(shí)施例的剖面示意圖。
圖3是圖2所示電光Q開(kāi)關(guān)陣列105的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明一種準(zhǔn)連續(xù)輸出的激光器第二較佳實(shí)施例的剖面示意圖。
圖5是本發(fā)明一種準(zhǔn)連續(xù)輸出的激光器第三較佳實(shí)施例的剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
本發(fā)明的思想是，提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的高重頻高平均功率的準(zhǔn)連續(xù)輸出的激光 器。采用陣列電光陶瓷或電光晶體插入陣列半導(dǎo)體泵浦激光器激光腔內(nèi)進(jìn)行陣列調(diào)Q，利用 對(duì)每個(gè)激光器調(diào)Q開(kāi)關(guān)電源打開(kāi)時(shí)間設(shè)立延遲，使各激光器輸出的高峰值功率脈沖在時(shí)間 上均勻或接近均勻分布，從而實(shí)現(xiàn)由脈沖激光輸出轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定近似連續(xù)輸出的激光器或者 高重頻的高平均功率激光器。
詳細(xì)起見(jiàn)，請(qǐng)參閱圖1，其是本發(fā)明一種準(zhǔn)連續(xù)輸出的激光器結(jié)構(gòu)示意圖。包括 電光調(diào)Q激光器1、LD陣列2、激光介質(zhì)陣列3、電光Q開(kāi)關(guān)陣列4、合束器5。
本發(fā)明一種準(zhǔn)連續(xù)輸出的激光器，采用陣列電光Q開(kāi)關(guān)插入陣列半導(dǎo)體泵浦激光 器激光腔內(nèi)進(jìn)行陣列調(diào)Q，包括激光二極管(Laser Diode, LD)陣列2，激光介質(zhì)陣列3和電 光Q開(kāi)關(guān)陣列4。相互對(duì)應(yīng)的LD，激光介質(zhì)和電光Q開(kāi)關(guān)構(gòu)成一個(gè)電光調(diào)Q激光器1。利用 對(duì)每個(gè)電光調(diào)Q激光器的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)的電源打開(kāi)時(shí)間設(shè)立延遲，使各電光調(diào)Q激光器1 脈沖在時(shí)間上均勻或接近均勻分布，從而實(shí)現(xiàn)由多個(gè)電光調(diào)Q激光器發(fā)出的脈沖激光輸出 通過(guò)合束器5轉(zhuǎn)換為高頻脈沖輸出或穩(wěn)定的近似連續(xù)的激光輸出。
下面將結(jié)合具體的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明一種準(zhǔn)連續(xù)輸出的激光器。
請(qǐng)參閱圖2，其是本發(fā)明一種準(zhǔn)連續(xù)輸出的激光器第一較佳實(shí)施例的剖面示意圖。
—種準(zhǔn)連續(xù)輸出的激光器，其包括依次設(shè)置的LD陣列101，光學(xué)輸入耦合系統(tǒng) 102，激光介質(zhì)103，偏振棱鏡104，電光Q開(kāi)關(guān)陣列105和后腔鏡106。
其中，激光介質(zhì)103的前表面1031(與光學(xué)輸入耦合系統(tǒng)102最接近的表面)鍍 上對(duì)泵浦波長(zhǎng)的增透膜和對(duì)激光工作波長(zhǎng)的高反膜形成前腔鏡。
后腔鏡106的前表面1061 (與電光Q開(kāi)關(guān)陣列105最接近的表面)鍍上對(duì)泵浦波 長(zhǎng)的增透膜和對(duì)激光工作波長(zhǎng)的高反膜。
電光Q開(kāi)關(guān)陣列105中所使用的電光材料可以為電光晶體也可以是電光陶瓷等電光材料。利用光刻工藝在電光材料上制作電極1051，以形成電光Q開(kāi)關(guān)陣列105，如圖3所 示。電光Q開(kāi)關(guān)陣列105包括多個(gè)電光Q開(kāi)關(guān)，每個(gè)電光Q開(kāi)關(guān)與光路上的其它光學(xué)元件 形成一個(gè)電光調(diào)Q激光器。
在本實(shí)施例中，一個(gè)電光調(diào)Q激光器為同一光路上的一個(gè)電光Q開(kāi)關(guān)與LD陣列 101，光學(xué)輸入耦合系統(tǒng)102，激光介質(zhì)103，偏振棱鏡104和后腔鏡106的對(duì)應(yīng)部分。故也 可以理解，本發(fā)明一種準(zhǔn)連續(xù)輸出的激光器包括多個(gè)電光調(diào)Q激光器(或者稱之為電光調(diào) Q激光器陣列)。
在本實(shí)施例中，對(duì)電光Q開(kāi)關(guān)陣列105的驅(qū)動(dòng)電源進(jìn)行延時(shí)觸發(fā)設(shè)制，驅(qū)動(dòng)電源向 電光Q開(kāi)關(guān)陣列105提供電源時(shí)，使得電光調(diào)Q激光器陣列順次產(chǎn)生激光脈沖，電光調(diào)Q激 光器陣列整體輸出為所有脈沖的迭加。特別地，驅(qū)動(dòng)電源的變換延時(shí)觸發(fā)的時(shí)間間隔，可以 實(shí)現(xiàn)電光調(diào)Q激光器陣列高頻脈沖輸出或者近似連續(xù)輸出。
請(qǐng)參閱圖4，其是本發(fā)明一種準(zhǔn)連續(xù)輸出的激光器第二較佳實(shí)施例的剖面示意圖。
一種準(zhǔn)連續(xù)輸出的激光器，其包括依次設(shè)置的LD陣列201，光學(xué)輸入耦合系統(tǒng) 202，激光介質(zhì)203，偏振棱鏡204，電光Q開(kāi)關(guān)陣列205，被動(dòng)調(diào)Q晶體206和后腔鏡207。
其中，激光介質(zhì)203的前表面2031 (與光學(xué)輸入耦合系統(tǒng)202最接近的表面)鍍 對(duì)泵浦波長(zhǎng)的增透膜和對(duì)激光工作波長(zhǎng)的高反膜形成前腔鏡。
后腔鏡207的前表面2071 (與被動(dòng)調(diào)Q晶體206最接近的表面)鍍上對(duì)泵浦波長(zhǎng) 的增透膜和對(duì)激光工作波長(zhǎng)的高反膜。
電光Q開(kāi)關(guān)陣列205包括多個(gè)電極2051，其是利用光刻工藝在電光材料上制作電 極 2051。
此第二實(shí)施例中，電光Q開(kāi)關(guān)陣列205包括多個(gè)電光Q開(kāi)關(guān)，一個(gè)電光調(diào)Q激光器 為同一光路上的一個(gè)電光Q開(kāi)關(guān)與LD陣列201，光學(xué)輸入耦合系統(tǒng)202，激光介質(zhì)203，偏振 棱鏡204，被動(dòng)調(diào)Q晶體206和后腔鏡207的對(duì)應(yīng)部分。故也可以理解，本發(fā)明一種準(zhǔn)連續(xù) 輸出的激光器包括多個(gè)電光調(diào)Q激光器(或者稱之為電光調(diào)Q激光器陣列)。
此第二實(shí)施例中，在電光調(diào)Q激光器陣列的激光腔中加入了被動(dòng)調(diào)Q晶體206，其 目的在于，用于產(chǎn)生窄脈沖輸出，被動(dòng)調(diào)Q晶體206與電光Q開(kāi)關(guān)陣列205共同作用可以產(chǎn) 生高頻甚至超高頻窄脈沖激光輸出。
請(qǐng)參閱圖5，其是本發(fā)明一種準(zhǔn)連續(xù)輸出的激光器第三較佳實(shí)施例的剖面示意圖。
一種準(zhǔn)連續(xù)輸出的激光器，其包括與光纖陣列連結(jié)形成光纖耦合LD陣列306，光 纖耦合系統(tǒng)301 (也可稱為光學(xué)輸入耦合系統(tǒng))，激光介質(zhì)302，偏振棱鏡303，電光Q開(kāi)關(guān)陣 列304，后腔鏡305。
其中，電光Q開(kāi)關(guān)陣列205包括多個(gè)電極3041，其是利用光刻工藝在電光材料上制 作電極3041。
此第三實(shí)施例中，電光Q開(kāi)關(guān)陣列304包括多個(gè)電光Q開(kāi)關(guān)，一個(gè)電光調(diào)Q激光器 為同一光路上的一個(gè)電光Q開(kāi)關(guān)與與光纖陣列連結(jié)形成光纖耦合LD陣列，光纖耦合系統(tǒng) 301，激光介質(zhì)302，偏振棱鏡303，電光Q開(kāi)關(guān)陣列304，后腔鏡305的對(duì)應(yīng)部分。故也可以 理解，本發(fā)明一種準(zhǔn)連續(xù)輸出的激光器包括多個(gè)電光調(diào)Q激光器(或者稱之為電光調(diào)Q激 光器陣列)。
此第三實(shí)施例中，與光纖陣列連結(jié)形成光纖耦合LD陣列306，采用一組光纖輸出泵浦光作泵浦，其優(yōu)點(diǎn)在于，采用光纖陣列可以擴(kuò)大電光調(diào)Q激光器的間隔。
與現(xiàn)有技術(shù)相對(duì)比，本發(fā)明提供的一種準(zhǔn)連續(xù)輸出的激光器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較 低，且能夠輸出高重頻高平均功率的激光。
在上述實(shí)施例中，僅對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示范性描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本 專利申請(qǐng)后可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種準(zhǔn)連續(xù)輸出激光器，其特征在于，所述激光器包括依次設(shè)置的激光二極管陣 列，光學(xué)輸入耦合系統(tǒng)，激光介質(zhì)，偏振棱鏡，電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)陣列和后腔鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種準(zhǔn)連續(xù)輸出激光器，其特征在于，激光介質(zhì)的接近光學(xué) 輸入耦合系統(tǒng)的表面，鍍上對(duì)泵浦光的增透膜和對(duì)激光工作波長(zhǎng)的高反射膜，以形成前腔鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種準(zhǔn)連續(xù)輸出激光器，其特征在于，所述電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)陣列 中使用的電光材料為電光晶體或者電光陶瓷其中之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種準(zhǔn)連續(xù)輸出激光器，其特征在于，所述電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)陣列 為利用光刻工藝在所述電光材料表面形成陣列電極而成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種準(zhǔn)連續(xù)輸出激光器，其特征在于所述電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)陣列包括多個(gè)電光Q開(kāi)關(guān)；同一光路上的一個(gè)電光Q開(kāi)關(guān)與所述激光二極管陣列，光學(xué)輸入耦合系統(tǒng)，激光介質(zhì)， 偏振棱鏡，電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)陣列，后腔鏡的對(duì)應(yīng)部分，組成一個(gè)電光調(diào)Q激光器；多個(gè)電光調(diào)Q激光器組成電光調(diào)Q激光器陣列；對(duì)電光Q開(kāi)關(guān)陣列的驅(qū)動(dòng)電源進(jìn)行延時(shí)觸發(fā)設(shè)制，電光調(diào)Q激光器陣列順次產(chǎn)生激光 脈沖，輸出迭加的激光脈沖。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種準(zhǔn)連續(xù)輸出激光器，其特征在于，所述激光器還包括被 動(dòng)調(diào)Q晶體；被動(dòng)調(diào)Q晶體設(shè)置在電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)陣列和后腔鏡之間，與電光Q開(kāi)關(guān)陣列共同作 用，可以實(shí)現(xiàn)高頻或超高頻窄脈沖輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種準(zhǔn)連續(xù)輸出激光器，其特征在于，激光二極管陣列為與 光纖陣列連結(jié)形成的光纖耦合激光二極管陣列。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種準(zhǔn)連續(xù)輸出激光器，其特征在于，后腔鏡的接近電光調(diào)Q 開(kāi)關(guān)陣列的表面，鍍上對(duì)泵浦光的增透膜和對(duì)激光工作波長(zhǎng)的高反射膜。
9.一種準(zhǔn)連續(xù)輸出激光器，其特征在于，所述激光器包括依次設(shè)置的激光二極管陣 列，激光介質(zhì)，電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)陣列和合束器；電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)陣列包括多個(gè)電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)，對(duì)每個(gè)電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)的電源打開(kāi)時(shí)間設(shè)立 延遲。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種準(zhǔn)連續(xù)輸出激光器，其包括依次設(shè)置的激光二極管陣列，光學(xué)輸入耦合系統(tǒng)，激光介質(zhì)，偏振棱鏡，電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)陣列和后腔鏡。本發(fā)明該激光器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，且能夠輸出高重頻高平均功率的激光。
文檔編號(hào)H01S3/115GK102035130SQ20101057261
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者任策, 吳礪, 林江銘 申請(qǐng)人:福州高意通訊有限公司