專(zhuān)利名稱(chēng)：波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器，特別涉及下述的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器，通過(guò)該振蕩器可使激光諧振器中的激光束產(chǎn)生具有較高的重復(fù)振蕩。
作為可使激光諧振器**(laser resonator)中的激光束產(chǎn)生脈沖振蕩的波長(zhǎng)可調(diào)激光器，閃光燈激發(fā)Q開(kāi)關(guān)YAG激光器激發(fā)的鈦-藍(lán)寶石(TiAl2O3)激光器目前已為公眾所知。
在閃光燈激發(fā)Q開(kāi)關(guān)YAG激光器激發(fā)的鈦-藍(lán)寶石激光器中，由于YAG激光器通過(guò)根據(jù)閃光燈激發(fā)的Q開(kāi)關(guān)脈沖模式操縱，因此脈沖重復(fù)率由閃光燈的閃光頻率確定。
在上述情況下，由于閃光燈的頻率一般在1～50Hz，這樣通過(guò)上述的閃光燈激發(fā)激光器激發(fā)的激光(laser)脈沖頻率的增加是有限的。因此，需要一種下述的波長(zhǎng)可調(diào)激光器，通過(guò)該激光器可使激光束的脈沖重復(fù)率增加。
另外，上述的閃光燈激發(fā)Q開(kāi)關(guān)YAG激光器激發(fā)的titanium-sapphire激光器要求較高的激發(fā)輸入能量(一般作為激發(fā)能量要求20mJ/單位脈沖)，波長(zhǎng)調(diào)節(jié)速度較低，這樣會(huì)產(chǎn)生下述的問(wèn)題，即在使用上述激光器時(shí)，其適用性較差。
本發(fā)明是針對(duì)已有技術(shù)中所存在的上述問(wèn)題而提出的。因此本發(fā)明的目的在于提供一種波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器，通過(guò)該振蕩器，與普通的振蕩器相比較，可大大增加上述激光的脈沖振蕩重復(fù)頻率，另外可減小激發(fā)輸入能量，此外可提高波長(zhǎng)調(diào)節(jié)速度，這樣可在使用波長(zhǎng)可選擇振蕩器的情況下使其適用性大大提高。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器的特征在于它包括激光諧振器，其中包括相對(duì)的各有規(guī)定反射率的反射鏡。波長(zhǎng)可調(diào)激光介質(zhì)，它設(shè)置于上述激光諧振器中，并且可在規(guī)定范圍的波長(zhǎng)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)激光振蕩；設(shè)置于上述激光振蕩器中的聲—光晶體，從上述波長(zhǎng)可調(diào)激光介質(zhì)射出的光射入該晶；聲波輸入裝置，它設(shè)置于上述聲—光晶體上，其用于讓聲波輸入聲—光晶體；脈沖激發(fā)激光器，其用于使激發(fā)激光束射入上述激光諧振器中。
另外，本發(fā)明的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器的特征在于，它包括激光諧振器，其中包括相對(duì)的各有規(guī)定反射率的反射鏡；波長(zhǎng)可調(diào)激光介質(zhì)，它設(shè)置于上述激光諧振器中，并且可在規(guī)定范圍的波長(zhǎng)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)激光振蕩；設(shè)置于上述激光振蕩器中的聲—光晶體，從上述波長(zhǎng)可調(diào)激光介質(zhì)射出的光射入該晶體；聲波輸入裝置，它設(shè)置于上述聲—光晶體上，其用于讓聲波輸入聲—光晶體；設(shè)置于上述激光諧振器中的光學(xué)部件，它用于對(duì)從上述聲—光晶體射出的經(jīng)衍射的光的散射進(jìn)行修正；脈沖激發(fā)激光器，其用于使激發(fā)的激光束射入上述激光諧振器中。
在上述場(chǎng)合，上述的脈沖激發(fā)激光器可包括具有高重復(fù)的連續(xù)波—Q開(kāi)關(guān)固態(tài)激光器，該具有高重復(fù)的連續(xù)波—Q開(kāi)關(guān)固態(tài)激光器可包括激光二極管激發(fā)的高重復(fù)的固態(tài)激光器。
另外，上述的laser-diode激發(fā)的具有高重復(fù)的固態(tài)激光器可具體包括連續(xù)波—Q開(kāi)關(guān)脈沖NdYLF激光器，連續(xù)波—Q開(kāi)關(guān)脈沖YAG激光器或類(lèi)似激光器。
一方面，上述的激光諧振器可為Z形激光諧振器，或X形激光諧振器。
另一方面，上述的波長(zhǎng)可調(diào)激光介質(zhì)可按照下述方式設(shè)置，即其入射端面經(jīng)布儒斯特(Brewster)式切削，上述的入射端面相對(duì)上述的激光諧振器內(nèi)側(cè)的光路成布儒斯特(Brewster)角傾斜設(shè)置。
此外，上述的波長(zhǎng)可調(diào)激光介質(zhì)可這樣設(shè)置，即非反射涂層敷設(shè)于其入射端面上，上述入射端面相對(duì)上述的激光諧振器內(nèi)側(cè)的光路沿垂向設(shè)置。
還有，構(gòu)成上述激光諧振器的相對(duì)的反射鏡中的一個(gè)可由特定涂層代替，該涂層形成于上述波長(zhǎng)可調(diào)激光介質(zhì)的端面上。
在上述本發(fā)明的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器中，由于位于波長(zhǎng)可調(diào)激光介質(zhì)中的激發(fā)激光而產(chǎn)生的激發(fā)量與激光諧振器內(nèi)側(cè)的光模量**(optical mode volume)相對(duì)應(yīng)以便提高效率，這樣可減小激發(fā)輸入能量，從而激光諧振器可作用于具有高重復(fù)的脈沖激發(fā)激光。
另外，上述本發(fā)明的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器是這樣設(shè)置的，即從波長(zhǎng)可調(diào)激光介質(zhì)射出的光射入聲—光晶體，當(dāng)通過(guò)聲波輸入裝置聲波被射入上述的聲—光晶體中時(shí)，可對(duì)從波長(zhǎng)可調(diào)激光介質(zhì)射出的光的波長(zhǎng)進(jìn)行選擇，這樣可增加從波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器射出的激光束的波長(zhǎng)可調(diào)速度。
在上述情況下，之所以可對(duì)于本發(fā)明的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器進(jìn)行波長(zhǎng)選擇，其原因是當(dāng)使聲波在具有雙折射性的聲—光晶體，如TeO2晶體等中產(chǎn)生時(shí)，下述的經(jīng)衍射的光的偏振平面與非經(jīng)衍射的光的偏振平面相垂直，該經(jīng)衍射的光具有響應(yīng)射入上述晶體的光線(xiàn)中的上述聲波頻率的特定波長(zhǎng)，另外經(jīng)衍射的光的射出角比非經(jīng)衍射的光的射出角傾斜，從而使上述兩個(gè)角度產(chǎn)生明顯的差別。


圖1是一個(gè)原理圖，該圖表示通過(guò)聲波利用具有特定波長(zhǎng)的光的偏振任用而造成的波長(zhǎng)選擇作用，在這里具有波長(zhǎng)λi和角頻率ωi的入射光射入具有雙折射性的聲—光晶體100中。在此場(chǎng)合，當(dāng)具有頻率ωa的聲波104射向聲—光晶體100時(shí)，可獲得經(jīng)衍射的光106。
對(duì)于在構(gòu)成上述的聲—光晶體100中發(fā)生衍射的光線(xiàn)成分的經(jīng)衍射的光106，當(dāng)設(shè)置全反射鏡110和位于出射側(cè)112的具有規(guī)定透射率的一個(gè)反射鏡時(shí)，激光諧振器是這樣構(gòu)成的，即經(jīng)衍射的光在全反射鏡110和位于出射側(cè)112的反射鏡之間作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
在此場(chǎng)合，衍射光106的波長(zhǎng)由在聲—光晶體100中產(chǎn)生的聲波104的頻率確定。因此，比如，通過(guò)RF電源而驅(qū)動(dòng)的壓電部件固定于上述聲—光晶體100上，該壓電部件通過(guò)RT電源驅(qū)動(dòng)而在其內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)變，這樣具有與上述應(yīng)變相對(duì)應(yīng)的頻率的聲波104射入聲—光晶體100中，從而可通過(guò)對(duì)RF電源進(jìn)行控制，而實(shí)現(xiàn)有選擇地對(duì)激光波長(zhǎng)進(jìn)行空制。
另一方面，衍射光106的衍射效率由聲波的強(qiáng)度確定，這樣當(dāng)控制RF電源的輸入能量時(shí)，則可對(duì)激光諧振器的損耗進(jìn)行控制，從而可改變激光輸出能量。
然而，由于衍射角α109相對(duì)衍射光的波長(zhǎng)不能保持恒定，由于全反射鏡110相對(duì)衍射光106沿垂向產(chǎn)生反射，可構(gòu)成激光諧振器的波長(zhǎng)范圍較窄。因此，設(shè)置全反射鏡110的角度必須逐漸調(diào)節(jié)以便位于較寬范圍內(nèi)的激光產(chǎn)生振蕩，這樣會(huì)產(chǎn)生一點(diǎn)麻煩，即從實(shí)際的觀點(diǎn)來(lái)看，調(diào)節(jié)操作較為復(fù)雜。由于此緣故，必須在不改變所設(shè)置的全反射鏡110的角度的情況下，通過(guò)增加波長(zhǎng)調(diào)節(jié)范圍的裝置對(duì)衍射角α109的偏差進(jìn)行修正。
作為對(duì)衍射角α109的偏差進(jìn)行修正的裝置，可以是一個(gè)將光的波長(zhǎng)散射的光學(xué)部件、如三棱鏡或類(lèi)似部件以便具有由波長(zhǎng)λ1和λ2限定的偏轉(zhuǎn)角的光線(xiàn)穿過(guò)該三角棱角后基本平行前進(jìn)。其結(jié)果是，可始終使衍射光106垂直射入全反射鏡110，這樣可形成用于構(gòu)成較大波長(zhǎng)區(qū)域的激光諧振器。
根據(jù)下面的具體描述，以及附圖可更加全面地理解本發(fā)明，該附圖僅僅以說(shuō)明方式給出，因此它并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。
圖1是一個(gè)原理圖，該圖表示通過(guò)聲波利用具有特定波長(zhǎng)的光的衍射功能的波長(zhǎng)選擇作；圖2是一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖，該圖用于說(shuō)明本發(fā)明的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器的第1實(shí)施例；圖3為曲線(xiàn)圖，它表示在下述的試驗(yàn)中，激發(fā)激光束(輸入)的能量和出射激光束(輸出)的能量之間的輸入/輸出特性，在該試驗(yàn)中按照本發(fā)明的第1實(shí)施例，采用波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器；圖4為曲線(xiàn)圖，它表示下述試驗(yàn)中波長(zhǎng)可選擇特性，在該試驗(yàn)中按照本發(fā)明的第1實(shí)施例，采用波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器；圖5是一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖，該圖用于說(shuō)明本發(fā)明的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器的第2實(shí)施例；圖6是一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖，該圖用于說(shuō)明本發(fā)明的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器的第3實(shí)施例；圖7是一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖，該圖用于解釋本發(fā)明的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器的第4實(shí)施例；下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器的實(shí)施例進(jìn)行具體描述。
參照?qǐng)D2，該圖是一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖，該圖用于說(shuō)明本發(fā)明的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器的第1實(shí)施例。
在該波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器中，采用下述的所謂的Z型(Z-holding type)激光諧振器，在這里，該激光諧振器內(nèi)側(cè)往復(fù)移動(dòng)的光徑呈“Z”形路徑。該Z型激光諧振器包括位于出射側(cè)10的具有規(guī)定透射率的反射鏡和全反射鏡12。
另外，上述Z型激光諧振器設(shè)有第1中間反射鏡14，激發(fā)激光束A射入該反射鏡14，另外該反射鏡14還將在位于出射側(cè)10的反射鏡和全反射鏡12之間往復(fù)移動(dòng)的光B全部反射，以及第2中間反射鏡16、它對(duì)在位于射出側(cè)10的反射鏡和全反射鏡12之間往復(fù)移動(dòng)的光進(jìn)行全反射，此外上述激光諧振器是這樣設(shè)置的，即在激光諧振器內(nèi)側(cè)往復(fù)移動(dòng)的光B的光徑呈“Z”形路徑。
在激光諧振器的光徑上的第1中間反射鏡14和第2中間反射鏡16之間設(shè)置有作為波長(zhǎng)可調(diào)激光介質(zhì)的TiAl2O3激光晶體18，其對(duì)于入射光的入射端面是這樣以Brewster方式進(jìn)行切割的，即上述入射端面保持Brewster角，在這里入射光的反射為零，從而由激發(fā)激光束A產(chǎn)生的沿縱向的共軸激發(fā)會(huì)造成激光振蕩。
還有，在激光諧振器的光路上的第2中間反射鏡16和全反射鏡12之間設(shè)置有聲—光晶體20，其可對(duì)波長(zhǎng)進(jìn)行選擇并具有雙反射特性。
此外，作為聲波輸入裝置的壓電部件26固定于上述聲—光晶體20上，該壓電部件26通過(guò)RF電源24驅(qū)動(dòng)，該RF電源的頻率通過(guò)個(gè)人計(jì)算機(jī)22控制。因此，當(dāng)壓電部件26被RF電源24驅(qū)動(dòng)時(shí)，在這里，上述RF電源的頻率根據(jù)個(gè)人計(jì)算機(jī)的控制，以機(jī)存取的方式被設(shè)定，從而使壓電部件26內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)變。根據(jù)在壓電部件26中產(chǎn)生應(yīng)變，則具有與上述應(yīng)變相對(duì)應(yīng)的頻率的聲波射入聲—光晶體20中。其結(jié)果是，聲—光晶體20僅僅使與所射入的聲波相對(duì)應(yīng)的光D產(chǎn)生衍射。
因此，聲波朝向聲—光晶體20的射入通過(guò)個(gè)人計(jì)算機(jī)22按照下述的方式控制，該方式為可僅僅使具有下述射出激光束C的波長(zhǎng)的光B作為衍射光D射出，上述激光束C通過(guò)壓電部件26經(jīng)過(guò)從位于出射側(cè)10的反射鏡射出，上述衍射光D被聲—光晶體20按照預(yù)定方向產(chǎn)生衍射從而可產(chǎn)生激光振蕩。
另外，在聲—光晶體20和全反射鏡12之間設(shè)置有用于修正上述衍射光D散射的散射修正棱鏡28。由于采用上述散射修正棱鏡28，可使射出的激光束C的方向性保持恒定。
在波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器中，脈沖激發(fā)激光器32用作使激發(fā)光A向激光諧振器射入的激光器。作為脈沖激發(fā)激光器32，可采用具有高重復(fù)連續(xù)波-Q開(kāi)關(guān)，比如可為小型的激光二極管(LD)激發(fā)的具有高重復(fù)的固態(tài)激光器等。特別是，可采用連續(xù)波-Q開(kāi)關(guān)脈沖YAG激光器，連續(xù)波-Q開(kāi)關(guān)脈沖NdYLF激光器等。
脈沖激發(fā)激光器32所產(chǎn)生的激發(fā)激光束A被全反射鏡34向全反射光束聚光鏡36反射，從而由該全反射光束聚光鏡36接收，之后通過(guò)第1中間反射鏡14射入從而以沿縱向共軸激發(fā)的方式抽運(yùn)上述TiAl2O3激光晶體18。
在上述的結(jié)構(gòu)中，為獲得出射激光束C，利用脈沖激發(fā)激光器32射入的激發(fā)激光束A使TiAl2O3激光晶體18激發(fā)。根據(jù)上述原理，RF電源24的頻率通過(guò)個(gè)人計(jì)算機(jī)22控制從而可根據(jù)下述的出射激光C的波長(zhǎng)使壓電部件26產(chǎn)生振動(dòng)，該出射激光C以出射側(cè)10的反射鏡射出。
在上述情況下，射出的衍射光D沿著從聲—光晶體20射出的規(guī)定方向發(fā)生衍射，該射出光為是TiAl2O3激光晶體18射出的光線(xiàn)中與RF電源24的頻率相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的射出光，該射出光來(lái)自朝向聲—光晶體20射入并屬于較寬的波長(zhǎng)范圍的光。此外，沿規(guī)定方向以衍射狀態(tài)從聲—光晶體20射出的衍射光D通過(guò)散射修正棱鏡28向全反射鏡12射入，從而所射入的光被全反射鏡12反射，這樣所形成的光在激光諧振器內(nèi)側(cè)沿“Z”形光路往復(fù)移動(dòng)。
其結(jié)果是，僅僅具有與RF電源24的頻率相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光放大而產(chǎn)生激光振蕩，這樣僅僅具有上述波長(zhǎng)的出射激光束C可從激光諧振器射出。
按照上面所述，可通過(guò)個(gè)人計(jì)算機(jī)對(duì)RF電源的頻率進(jìn)行選擇而實(shí)現(xiàn)射出的激光束C波長(zhǎng)的選擇，從而可借助RF電源24使壓電部件26產(chǎn)生振動(dòng)。因此，可快速仟意對(duì)出射激光束C的波長(zhǎng)進(jìn)行選擇，從而可提高出射的激光束波長(zhǎng)的可選擇速度。
另外，由于設(shè)置有散射修正棱鏡28，這樣可修正衍射光D沿衍射角度產(chǎn)生的散射。如果衍射光D在衍射角度內(nèi)產(chǎn)生散射，則在激光諧振器內(nèi)側(cè)的光路發(fā)生改變，這樣波長(zhǎng)可選擇的區(qū)域受到限制。然而，在這方面，當(dāng)設(shè)置散射修正棱鏡28時(shí)，可消除上述的問(wèn)題。
此外，在本發(fā)明中采用脈沖激發(fā)激光器32代替采用閃光燈激發(fā)的普通固態(tài)激光器，來(lái)產(chǎn)生激發(fā)激光束A。其結(jié)果是，與已有技術(shù)相比較，單位時(shí)間的重復(fù)脈沖次數(shù)大大增加，另外可使上述系統(tǒng)的尺寸減小到最小程度。
還有，激光諧振器的結(jié)構(gòu)呈Z形，其這樣設(shè)置，即可使被全反射光束聚光鏡36接收上述激發(fā)激光束A輸入TiAl2O3激光晶體18。因此，與采用閃光燈實(shí)現(xiàn)激發(fā)的普通的固態(tài)激光器相比較，盡管激發(fā)激光束A是由具有較低激發(fā)能量的脈沖激光束32產(chǎn)生的，仍可產(chǎn)生充分的激光振蕩。
下面對(duì)一個(gè)試驗(yàn)性實(shí)施例進(jìn)行描述，在該實(shí)施例中，采用圖2所示的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器。
在該試驗(yàn)性實(shí)施例中，將連續(xù)波-Q-開(kāi)關(guān)脈沖NdYLF激光器作為脈沖激發(fā)激光器32，激發(fā)激光束A采用第2諧波。在此情況下，激發(fā)激光束A的波長(zhǎng)為523nm，脈沖重復(fù)為1kH2，單位脈沖的最大輸出能量為200μJ。
全反射光束聚光鏡36的半徑為200mm，第一中間反射鏡14二以及第中間反射鏡16的半徑分別為100mm，位于出射側(cè)的反射鏡的反射率為97％(即，透射率為3％)。
在圖2所示的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器中的Z型(holding)激光諧振器中，由于TiAl2O3激光晶體18的作用，諧振器模量小到幾十個(gè)微米，激發(fā)激光束A被全反射光束聚光鏡36收集到這個(gè)狹小的區(qū)域，這樣可提高激發(fā)的效率。
圖3表示在上述試驗(yàn)的結(jié)構(gòu)中，激發(fā)激光束A(輸入)的能量和出射激光束C(輸出)的能量之間的輸入/輸出特性，在該試驗(yàn)性實(shí)施例中，出射激光束的波長(zhǎng)固定為800nm。從圖3可知，當(dāng)單位脈沖的激發(fā)激光束A的能量約為40μJ時(shí)，在此波長(zhǎng)可調(diào)激光器系統(tǒng)中，激光振蕩頻率達(dá)到臨界值。
另外，圖4表示在下述場(chǎng)合中的波長(zhǎng)可選擇特性，在該場(chǎng)合中，激發(fā)激光束C的能量為100μJ。從圖4可知，波長(zhǎng)可調(diào)范圍在740nm～870nm之間。
由于設(shè)有散射修正棱鏡28，通過(guò)調(diào)節(jié)激光波長(zhǎng)所觀察到的激光束方向的變化大大小于觀測(cè)(observation)限度(limit)。
圖5是一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖，該圖用于說(shuō)明本發(fā)明的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器的第2實(shí)施例，在這里與圖2中所示第1實(shí)施例的相同或相應(yīng)的部件采用相同的標(biāo)號(hào)，并略去對(duì)這些部件的具體描述。
第2實(shí)施例的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器與第1實(shí)施例的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器的不同之處僅僅在于激光諧振器的結(jié)構(gòu)呈所謂的X形。
在第2實(shí)施例的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器中所采用的X型的激光諧振器中，由于激發(fā)激光束A射入全反射光束聚光鏡36，該鏡36將其射入TiAl2O3激光晶體18中，這樣與其中采用閃光燈激發(fā)或放電**(discharge)激發(fā)的普通離子激光器的情況相比較，既使具有由脈沖激發(fā)激光器32產(chǎn)生的具有較低激發(fā)輸入能量的激發(fā)激光束A也可產(chǎn)生有效的激光振蕩。
另外，由于采用X型激光諧振器，這樣其結(jié)構(gòu)比Z型的激光諧振器的結(jié)構(gòu)更小。
圖6表示一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖，該圖用于說(shuō)明本發(fā)明的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器的第3實(shí)施例，在這里與圖2中所示本發(fā)明第1實(shí)施例的相同或相應(yīng)的部件采用相同的標(biāo)號(hào)，該圖2中的部件表示本發(fā)明的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器的第1實(shí)施例，并略去對(duì)這些部件的具體描述。
第3實(shí)施例的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器與第1實(shí)施例的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器的不同之處僅僅在于圖2中的全反射鏡12由位于出射側(cè)10的反射鏡代替，同時(shí)為了取代圖1中的位于出射側(cè)的反射鏡以及第1中間鏡14，在上述改進(jìn)實(shí)施例中添加有下述的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，激發(fā)激光束A射入到TiAl2O3激光晶體18一側(cè)的端面上，該側(cè)面指晶體18被激發(fā)激光束A射入的一側(cè)，另外用于反射從TiAl2O3激光晶體18射出的光的特殊涂層40敷設(shè)于該改進(jìn)分端面。
因此，在第3實(shí)施例的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器中，激光諧振器由特殊涂層40和位于射出側(cè)10的反射鏡形成。
由于上述原因，根據(jù)第3實(shí)施例的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器，與第1實(shí)施例和第2實(shí)施例的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器相比較，第3實(shí)施例的部件數(shù)量減小，從而整個(gè)系統(tǒng)的體積可減小到最小程度，另外可使成本降低。
圖7是一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖，該圖用于說(shuō)明本發(fā)明的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器的第4實(shí)施例，在該實(shí)施例中，相同的標(biāo)號(hào)表示與圖2所示本發(fā)明第1實(shí)施例相同的或相應(yīng)的部件，這里略去對(duì)相同或相應(yīng)部件的描述。
第4實(shí)施方式的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器與第1實(shí)施方式的波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器的不同之處在于沒(méi)有采用下述的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)為T(mén)iAl2O3激光晶體18經(jīng)過(guò)布儒斯特(Brewster)切削，該晶體按照應(yīng)用的布儒斯特(Brewster)角度設(shè)置；而采用下述的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)指Ti對(duì)Al2O3激光晶體18以垂直入射的方式切削，同時(shí)敷設(shè)非反射涂層42，晶體按照使激光束A沿垂直方向入射的方式設(shè)置。
如上所述，對(duì)激發(fā)激光束A沿垂直方向射入其中的TiAl2O3激光晶體18的設(shè)置比以Brewster角度入射TiAl2O3激光晶體18的設(shè)置容易，另外上述角度的散射較小，這樣可獲得較寬的波長(zhǎng)區(qū)域。
由于本發(fā)明按照上述方式構(gòu)成，這樣與已有技術(shù)相比較，重復(fù)性脈沖振蕩頻率可顯著提高，另外可增加波長(zhǎng)調(diào)節(jié)的速度，這樣本發(fā)明可獲得下述的優(yōu)點(diǎn)，即可大大改善使用波長(zhǎng)可選擇振蕩器時(shí)的適用性。
本領(lǐng)域普通的技術(shù)人員可以知道，在不離開(kāi)上述實(shí)質(zhì)或主要特征的情況下，本發(fā)明可按照其它的特定方式實(shí)施。
在這里所給出的實(shí)施例在各方面為示意性的，它們不具有限定性。本發(fā)明的請(qǐng)求保護(hù)范圍由非前述的后附的權(quán)利要求確定，該權(quán)利要求應(yīng)包括落入本發(fā)明等同物的含義和范圍內(nèi)的所有變換。
在這里引用包括有說(shuō)明書(shū)，權(quán)利要求書(shū)，附圖和摘要的申請(qǐng)?zhí)枮镴P特愿平8-132847，申請(qǐng)日為1996年4月30日的已完全公開(kāi)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)，以便供參考。
權(quán)利要求
1.一種波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器，它包括激光諧振器，它包括相對(duì)設(shè)置且各具有規(guī)定反射率的反射鏡；波長(zhǎng)可調(diào)激光介質(zhì)，它設(shè)置于上述激光諧振器中，并且可在規(guī)定范圍的波長(zhǎng)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)激光振蕩；設(shè)置于上述激光振蕩器中的聲—光晶體，從上述波長(zhǎng)可調(diào)激光介質(zhì)射出的光射入該晶體；聲波輸入裝置，它設(shè)置于上述聲—光晶體上，其用于讓聲波輸入聲—光晶體；脈沖激發(fā)激光器，其用于使激發(fā)激光束輸入上述激光諧振器中。
2.一種波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器，它包括激光諧振器，它包括相對(duì)設(shè)置且各具有規(guī)定反射率的反射鏡；波長(zhǎng)可調(diào)激光介質(zhì)，它設(shè)置于上述激光諧振器中，并且可在規(guī)定范圍的波長(zhǎng)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)激光振蕩；設(shè)置于上述激光振蕩器中的聲—光晶體，從上述波長(zhǎng)可調(diào)激光介質(zhì)射出的光射入該晶體；聲波輸入裝置，它設(shè)置于上述聲—光晶體上，其用于讓聲波輸入聲—光接收晶體；設(shè)置于上述激光諧振器中的光學(xué)部件，它用于修正從上述聲—光晶體射出的經(jīng)衍射的光的散射進(jìn)行；脈沖激發(fā)激光器，其用于使激發(fā)激光束射入上述激光諧振器中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器，其特征在于上述脈沖激發(fā)激光器為具有高重復(fù)的連續(xù)波-Q開(kāi)關(guān)固態(tài)激光器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器，其特征在于上述脈沖激發(fā)激光器為具有高重復(fù)的連續(xù)波-Q開(kāi)關(guān)固態(tài)激光器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器，其特征在于上述連續(xù)波—Q開(kāi)關(guān)固態(tài)激光器為激光二極管激發(fā)的高重復(fù)的固態(tài)激光器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器，其特征在于上述具有較高頻率的連續(xù)波-Q開(kāi)關(guān)固態(tài)激光器為激光二極管激發(fā)的具有較高重復(fù)的固態(tài)激光器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光的振蕩器，其特征在于上述激光二極管激發(fā)的具有高重復(fù)的固態(tài)激光器是連續(xù)波—Q開(kāi)關(guān)脈沖NdYLF激光器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器，其特征在于上述激光二極管激發(fā)的具有高重復(fù)的固態(tài)激光器是連續(xù)波—Q開(kāi)關(guān)脈沖NdYLF激光器。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器，其特征在于上述激光二極管激發(fā)的具有高重復(fù)的固態(tài)激光器是連續(xù)波—Q開(kāi)關(guān)脈沖YAG激光器。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器，其特征在于上述激光二極管激發(fā)的具有高重復(fù)的固態(tài)激光器是連續(xù)波—Q開(kāi)關(guān)脈沖YAG激光器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器，其特征在于上述激光諧振器為Z型激光諧振器。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器，其特征在于上述激光諧振器為Z形激光諧振器。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器，其特征在于上述激光諧振器為Z型激光諧振器。
14.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器，其特征在于上述激光諧振器為Z型激光諧振器。
15.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器，其特征在于上述激光諧振器為Z型激光諧振器。
16.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器，其特征在于上述激光諧振器為Z型激光諧振器。
17.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器，其特征在于上述激光諧振器為Z型激光諧振器。
18.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器，其特征在于上述激光諧振器為Z型激光諧振器。
19.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器，其特征在于上述激光諧振器為Z型激光諧振器。
20.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器，其特征在于上述激光諧振器為Z型激光諧振器。
全文摘要
波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器,上述波長(zhǎng)可調(diào)激光器中的波長(zhǎng)可選擇激光振蕩器包括:激光諧振器,它包括相對(duì)的具有規(guī)定反射率的反射鏡;波長(zhǎng)可調(diào)激光介質(zhì),它設(shè)置于激光諧振器中,并且可在規(guī)定范圍的波長(zhǎng)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)激光振蕩;設(shè)置于激光振蕩器中的聲—光晶體,從波長(zhǎng)可調(diào)激光介質(zhì)射出的光射入該晶體;聲波輸入裝置,它設(shè)置于聲—光晶體上,其用于讓聲—光晶體接收聲波;脈沖激發(fā)激光器,其用于使激發(fā)激光束輸入激光諧振器中。
文檔編號(hào)G02F1/01GK1180951SQ9711320
公開(kāi)日1998年5月6日 申請(qǐng)日期1997年4月30日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月30日
發(fā)明者和田智之, 赤川和幸, 田代英夫 申請(qǐng)人:理化學(xué)研究所