双声光调Q的U形谐振腔激光器.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921540367.7 (22)申请日 2019.09.16 (73)专利权人 领亚电子科技股份有限公司 地址 523000 广东省东莞市松山湖高新技 术产业开发区工业西四路2号 (72)发明人 王涛姚建铨白建功白建文 (74)专利代理机构 深圳市华盛智荟知识产权代 理事务所(普通合伙) 44604 代理人 胡国英 (51)Int.Cl. H01S 5/06(2006.01) H01S 5/14(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型。

2、名称 一种双声光调Q的U形谐振腔激光器 (57)摘要 一种双声光调Q的U形谐振腔激光器， 采用双 调Q的U形谐振腔， 设置U型光路结构， 由全反镜、 左直角反射镜、 右直角反射镜与输出镜组成U型 谐振腔， 半导体激光器发射波长1064nm光子， 在U 型谐振腔内振荡形成激光， 经输出镜输出激光， 在左光路中设置的左Q调制器， 在右光路中设置 的右Q调制器， 由计算机中心控制箱控制半导体 激光器电源与左右Q调制器电源的输出， 在左右Q 调制器电源的驱动下， 实施左调Q与右调Q交叉叠 加调Q， 形成双倍重复频率的输出， 实现高重复频 率与高脉冲能量的输出激光。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页。

3、 CN 211208892 U 2020.08.07 CN 211208892 U 1.一种双声光调Q的U形谐振腔激光器， 其特征为:设置U型光路结构， U型光路结构主要 由左光路、 底光路与右光路组成， 左光路顶端设置全反镜， 左光路底端设置左直角反射镜， 左光路中间设置左Q调制器， 左Q调制器由左Q调制器石英晶体与左Q调制器超声驱动器组 成， 左Q调制器超声驱动器安装在左Q调制器石英晶体的左侧， 左光路通过左Q调制器石英晶 体的中心点， 左Q超声驱动器通过左Q调制器驱动电缆与左右Q调制器电源相连接， 底光路的 左端设置左直角反射镜， 底光路的右端设置右直角反射镜， 底光路的中间设置半导体激。

4、光 器， 半导体激光器通过半导体激光器电缆与半导体激光器电源相连接， 右光路的底部设置 右直角反射镜， 右光路顶部设置输出镜， 右光路的中间设置右Q调制器， 右Q调制器由右Q调 制器石英晶体与右Q调制器超声驱动器组成， 右光路通过右Q调制器石英晶体的中心点， 右Q 调制器超声驱动器安装在右Q调制器石英晶体的右侧， 右Q调制器超声驱动器通过右Q调制 器驱动电缆与左右Q调制器电源相连接， 设置计算机中心控制箱， 计算机中心控制箱的下面 设置半导体激光器电源与左右Q调制器电源。 权利要求书 1/1 页 2 CN 211208892 U 2 一种双声光调Q的U形谐振腔激光器 技术领域： 0001 激光。

5、器与应用技术领域。 技术背景： 0002 调Q激光器是通过Q调制器改变激光共振腔Q值， 提高激光器脉冲输出激光功率、 压 缩激光脉冲宽度， 主要目的是获得高峰值功率， 窄脉宽脉冲激光， 被广泛应用于工业与科研 领域， 目前多是单一Q调制器原理与光路结构， 受到了Q调制器材料与驱动的限制， 也就是Q 调制器锁住激光的最大值不能超过Q 调制器材料的极限， 压缩激光脉冲宽度的驱动器也不 能超过电源与材料响应的极限， 具体如电光调Q的BBO、 KDP晶体， 都存在高功率时， 晶体的过 度温升会导致波前畸变以及热退偏， 直至晶体过热锁光失效， 再如声光Q调制器即声光Q开 关， 是超声波驱动的石英晶体， 。

6、同样存在高功率时， 石英晶体的过度温升而导致锁光失效， 为了解决单一Q调制器原理与光路结构的材料的极限制约， 本专利采用双调Q的U形谐振腔， 使用双Q调制器交叉叠加工作， 比单一 Q调制器重复频率提高一倍、 压缩脉宽提高40。 发明内容： 0003 一种双声光调Q的U形谐振腔激光器， 采用双调Q的U形谐振腔， 设置 U型光路结构， 由全反镜、 左直角反射镜、 右直角反射镜与输出镜组成U型谐振腔， 半导体激光器发射波长 1064nm光子， 在U型谐振腔内振荡形成激光， 经输出镜输出激光， 在左光路中设置的左Q调制 器， 在右光路中设置的右Q调制器， 实施左调Q与右调Q交叉叠加调Q， 形成双倍重复。

7、频率的输 出与高脉冲能量的输出1064nm激光。 0004 设置U型光路结构， U型光路结构主要由左光路、 底光路与右光路组成， 左光路顶端 设置全反镜， 左光路底端设置左直角反射镜， 左光路中间设置左Q 调制器， 左光路通过左Q 调制器石英晶体的中心点， 右光路的中间设置右Q调制器， 右光路通过右Q调制器石英晶体 的中心点， 底光路的中间设置半导体激光器， 组成U型光路双声光调Q的U形谐振腔， 左直角 反射镜与右直角反射镜镀对1064nm激光直角高反膜， 实现1064nm直角高反， 而使声光调制 的衍射光的一部分透出， 同时另一部分衍射光偏离角度加大一倍偏离底光路， 从而不能参 加振荡， 提。

8、高调Q效率， 这就是U形谐振腔的特点。 0005 设置Q调制器与驱动， 左Q调制器由左Q调制器石英晶体与左Q调制器超声驱动器组 成， 左Q调制器超声驱动器安装在左Q调制器石英晶体的左侧， 左Q超声驱动器通过左Q调制 器驱动电缆与左右Q调制器电源相连接， 右光路的中间设置右Q调制器， 右Q调制器由右Q调 制器石英晶体与右Q调制器超声驱动器组成， 在右Q调制器石英晶体的右侧安装右Q调制器 超声驱动器， 右 Q调制器超声驱动器通过右Q调制器驱动电缆与左右Q调制器电源相连接。 0006 设置半导体激光器， 底光路的左端设置左直角反射镜， 底光路的右端设置右直角 反射镜， 底光路的中间设置半导体激光器，。

9、 半导体激光器通过半导体激光器电缆与半导体 激光器电源相连接， 右光路的底部设置右直角反射镜。 0007 设置计算机中心控制箱， 计算机中心控制箱的下面设置半导体激光器电源与左右 说明书 1/3 页 3 CN 211208892 U 3 Q调制器电源， 由计算机中心控制箱控制半导体激光器电源与左右Q调制器电源的输出， 在 左右Q调制器电源的驱动下， 交叉叠加工作， 进行调Q， 实施左调Q与右调Q交叉叠加调Q， 形成 双倍重复频率的输出， 实现高重复频率与高脉冲能量的输出激光。 0008 左调Q与右调Q交叉叠加调Q的工作波形叠加过程如附图2， 附图2中， (a)为左调Q 工作波形， (b)右调Q。

10、工作波形,(c)左调Q与右调Q叠加后工作波形,(d)双调Q叠加后输出激 光波形， 左调Q与右调Q叠加后工作波形的频率是单一调Q频率的两倍， 双调Q叠加后输出激 光波形的脉宽获得了一倍的压缩。 0009 核心内容： 0010 设置U型光路结构， U型光路结构主要由左光路、 底光路与右光路组成， 左光路顶端 设置全反镜， 左光路底端设置左直角反射镜， 左光路中间设置左Q 调制器， 左Q调制器由左Q 调制器石英晶体与左Q调制器超声驱动器组成， 左 Q调制器超声驱动器安装在左Q调制器石 英晶体的左侧， 左光路通过左Q调制器石英晶体的中心点， 左Q超声驱动器通过左Q调制器驱 动电缆与左右Q调制器电源相连。

11、接， 底光路的左端设置左直角反射镜， 底光路的右端设置右 直角反射镜， 底光路的中间设置半导体激光器， 半导体激光器通过半导体激光器电缆与半 导体激光器电源相连接， 右光路的底部设置右直角反射镜， 右光路顶部设置输出镜， 右光路 的中间设置右Q调制器， 右Q调制器由右Q调制器石英晶体与右Q调制器超声驱动器组成， 右 光路通过右Q调制器石英晶体的中心点， 右 Q调制器超声驱动器安装在右Q调制器石英晶体 的右侧， 右Q调制器超声驱动器通过右Q调制器驱动电缆与左右Q调制器电源相连接， 设置计 算机中心控制箱， 计算机中心控制箱的下面设置半导体激光器电源与左右Q调制器电源。 0011 工作过程： 由全。

12、反镜、 左直角反射镜、 右直角反射镜与输出镜组成U型谐振腔， 计算 机中心控制箱控制半导体激光器电源启动， 驱动半导体激光器发射波长1064nm光子， 在U型 谐振腔内振荡形成激光， 包含左光路、 底光路与右光路的激光谐振光路， 经输出镜输出nm激 光， 在左光路中设置的左Q调制器， 在右光路中设置的右Q调制器， 计算机中心控制箱控制左 右Q调制器电源的输出， 左Q调制器与右Q调制器在左右Q调制器电源的驱动下， 交叉叠加工 作， 进行调Q， 实施左调Q与右调Q交叉叠加调Q， 形成双倍重复频率的输出， 实现高重复频率 与高脉冲能量的输出激光， 左直角反射镜与右直角反射镜镀对 1064nm激光直角。

13、高反膜， 实 现1064nm直角高反， 而使声光调制的衍射光的一部分透出， 同时另一部分衍射光偏离角度 加大一倍偏离底光路， 从而不能参加振荡。 附图说明： 0012 附图1是本专利的结构图， 附图2为左调Q与右调Q交叉叠加调Q的工作波形叠加过 程波形图， 附图1中， 1、 全反镜， 2、 左光路， 3、 左Q调制器石英晶体， 4、 左Q调制器超声驱动器， 5、 左Q调制器驱动电缆， 6、 左直角反射镜， 7、 半导体激光器， 8、 计算机中心控制箱， 9、 半导体 激光器电源， 10、 左右Q调制器电源， 11、 半导体激光器电缆， 12、 底光路， 13、 右直角反射镜， 14、 右Q调制。

14、器驱动电缆， 15、 右光路， 16、 右Q调制器石英晶体， 17、 右Q调制器超声驱动器， 18、 U型光路结构， 19、 输出镜， 20、 输出激光， 21、 右Q调制器， 22、 左Q调制器。 0013 附图2为左调Q与右调Q交叉叠加调Q的工作波形叠加过程波形图， 附图2中， (a)为 左调Q工作波形， (b)右调Q工作波形,(c)左调Q与右调Q叠加后工作波形,(d)双调Q叠加后输 出激光波形。 说明书 2/3 页 4 CN 211208892 U 4 具体实施方式： 0014 下面结合附图说明一下具体结构与工作过程， 附图1为本专利结构图， 附图2为左 调Q与右调Q交叉叠加调Q的工作波。

15、形叠加过程， 附图1中分别为： 设置U型光路结构18， U型光 路结构18主要由左光路2、 底光路12与右光路 15组成， 左光路2顶端设置全反镜1， 左光路2 底端设置左直角反射镜6， 左光路2中间设置左Q调制器22， 左Q调制器22由左Q调制器石英晶 体3与左Q调制器超声驱动器4组成， 左Q调制器超声驱动器4安装在左Q调制器石英晶体3的 左侧， 左光路2通过左Q调制器石英晶体3的中心点， 左Q超声驱动器4通过左Q调制器驱动电 缆5与左右Q调制器电源10相连接， 底光路 12的左端设置左直角反射镜6， 底光路12的右端 设置右直角反射镜13， 底光路12的中间设置半导体激光器7， 半导体激光。

16、器7通过半导体激 光器电缆11 与半导体激光器电源9相连接， 右光路15的底部设置右直角反射镜13， 右光路 15顶部设置输出镜19， 右光路15的中间设置右Q调制器21， 右Q调制器 21由右Q调制器石英 晶体16与右Q调制器超声驱动器17组成， 右光路15通过右Q调制器石英晶体16的中心点， 在 右Q调制器石英晶体16的右侧安装右 Q调制器超声驱动器17， 右Q调制器超声驱动器17通过 右Q调制器驱动电缆 14与左右Q调制器电源10相连接， 设置计算机中心控制箱8， 计算机中 心控制箱8的下面设置半导体激光器电源9与左右Q调制器电源10。 0015 附图2为左调Q与右调Q交叉叠加调Q的工作。

17、波形叠加过程， 附图2中， (a)为左调Q 工作波形， (b)右调Q工作波形,(c)左调Q与右调Q叠加后工作波形,(d)双调Q叠加后输出激 光波形。 0016 工作过程： 由全反镜1、 左直角反射镜6、 右直角反射镜13与输出镜19 组成U型谐振 腔， 计算机中心控制箱8控制半导体激光器电源9启动， 驱动半导体激光器7发射波长1064nm 光子， 在U型谐振腔18内振荡形成激光， 包含左光路2、 底光路12与右光路15的激光谐振光 路， 经输出镜19输出1064nm 激光， 在左光路2中插入的左Q调制器22， 在右光路15中插入的 右Q调制器 21， 左Q调制器22与右Q调制器21在左右Q调制器电源10的驱动下， 交叉叠加工 作， 进行调Q， 实施左调Q与右调Q交叉叠加调Q， 左调Q与右调Q 叠加后工作波形的频率是单 一调Q频率的两倍， 双调Q叠加后输出激光波形的脉宽获得了一倍的压缩， 形成双倍重复频 率的输出， 实现高重复频率与高脉冲能量的输出激光20。 说明书 3/3 页 5 CN 211208892 U 5 图1 说明书附图 1/2 页 6 CN 211208892 U 6 图2 说明书附图 2/2 页 7 CN 211208892 U 7 。