專(zhuān)利名稱(chēng)：傳導(dǎo)冷卻的高重復(fù)頻率Nd:YAG單頻激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及全固態(tài)激光器，特別是一種傳導(dǎo)冷卻的高重頻頻率Nd:YAG單頻激光器。
背景技術(shù)：
機(jī)載和星載雷達(dá)是測(cè)量地球表面形貌、風(fēng)速場(chǎng)、(X)2和O3分布的一種非常有效的手段。激光雷達(dá)中最基本最重要的就是激光光源，因此發(fā)明性能可靠的傳導(dǎo)冷卻高重復(fù)頻率單頻激光器對(duì)于地球科學(xué)研究有著很重要的意義。目前已報(bào)道的單頻脈沖激光器的重復(fù)頻率都不高，一般為IOOHz或者200Hz，如何在實(shí)現(xiàn)單頻輸出的同時(shí)提高激光器的脈沖重復(fù)頻率也一直是當(dāng)前激光雷達(dá)用激光器的研究熱點(diǎn)。對(duì)于種子注入的單頻脈沖激光器，實(shí)現(xiàn)的具體腔長(zhǎng)控制方法主要有建立時(shí)間最小化方案，諧振探測(cè)方案，以及在此基礎(chǔ)上改進(jìn)的諧振探測(cè)方案。建立時(shí)間最小化方案在每次出光之后對(duì)腔長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使調(diào)Q的建立時(shí)間最短。這種方案能保證輸出能量的穩(wěn)定度，對(duì)器件的要求也低，但抗干擾性比較差。諧振探測(cè)方案在每次的泵浦周期內(nèi)掃描腔長(zhǎng)，在合適的時(shí)間打開(kāi)調(diào)Q開(kāi)關(guān)。這種方法能輸出近100%的單頻脈沖激光，但出光的時(shí)間抖動(dòng)，相應(yīng)地脈沖能量抖動(dòng)比較大。改進(jìn)的諧振探測(cè)方案，如掃描-保持-觸發(fā)，就是在掃描腔長(zhǎng)找到合適的出光點(diǎn)之后，讓腔長(zhǎng)保持一段時(shí)間，在泵浦結(jié)束的時(shí)候打開(kāi)調(diào)Q開(kāi)關(guān)。這種方案的出光時(shí)間很穩(wěn)定，但是在腔長(zhǎng)保持的這段時(shí)間內(nèi)，也容易受外界干擾，頻率的穩(wěn)定性不好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種傳導(dǎo)冷卻的高重復(fù)頻率單頻激光器，該激光器應(yīng)具有高重復(fù)頻率、高能量、傳導(dǎo)冷卻、窄線寬、高頻率穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)緊湊和工作穩(wěn)定的特點(diǎn)。本發(fā)明的工作原理一種傳導(dǎo)冷卻的高重復(fù)頻率Nd:YAG單頻激光器，利用改進(jìn)的諧振探測(cè)方法獲得了種子注入單頻脈沖激光；激光諧振腔采用U形腔，兩個(gè)高峰值功率的LD從端面泵浦激光晶體，利用高精度的TEC來(lái)給激光晶體控溫；隨著壓電陶瓷上所加電壓的變化，兩次從布儒斯特角起偏片反射出來(lái)的種子光發(fā)生干涉，時(shí)序控制系統(tǒng)處理光電二極管接收到的干涉信號(hào)，并在極大值時(shí)打開(kāi)調(diào)Q開(kāi)關(guān)，輸出近衍射極限的單頻脈沖激光；根據(jù)出光時(shí)間的變化， 系統(tǒng)給出負(fù)反饋，使腔長(zhǎng)保持穩(wěn)定。本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種傳導(dǎo)冷卻的高重復(fù)頻率Nd:YAG單頻激光器，特點(diǎn)在于其結(jié)構(gòu)包括腔外種子光路部分，U形從動(dòng)諧振腔及電學(xué)控制處理部分三部分所述的腔外種子光路部分由沿光路方向依次的種子激光器、隔離器、半波片、第一四分之一波片、耦合透鏡組和與光路成45°放置的第一反射鏡和第二反射鏡組成，所述的第一反射鏡和第二反射鏡使種子光進(jìn)入諧振腔內(nèi)，并且光路與諧振腔的振蕩光路一致；
所述的U形從動(dòng)諧振腔包括后腔鏡和輸出鏡，由后腔鏡至輸出鏡之間依次是調(diào)Q 晶體KD*P、第二四分之一波片、布儒斯特角起偏片、第三四分之一波片、第一分光鏡、鍵合 Nd:YAG晶體、第二分光鏡、第四四分之一波片和負(fù)透鏡，所述的第一分光鏡和第二分光鏡與光路成45°放置，對(duì)808nm高透，且對(duì)1064nm高反，形成“U”型諧振腔；該諧振腔采用雙端泵浦，一端由第一泵浦源、第一泵浦耦合系統(tǒng)構(gòu)成，另一端由第二泵浦源和第二泵浦耦合系統(tǒng)構(gòu)成；所述的電學(xué)控制處理部分由光電二極管、緊固于后腔鏡的第一壓電陶瓷、緊固于輸出鏡的第二壓電陶瓷、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源和時(shí)序控制系統(tǒng)構(gòu)成，所述的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源的輸出端分別與所述的第一壓電陶瓷和第二壓電陶瓷的輸入端相連，所述的時(shí)序控制系統(tǒng)的輸入端接所述的光電二極管的輸出端，所述的時(shí)序控制系統(tǒng)的輸出端分別與所述的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源的輸入端、所述的調(diào)Q晶體KD*P的控制端、鍵合Nd:YAG晶體的控制端相連；所述的時(shí)序控制系統(tǒng)通過(guò)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源在每個(gè)脈沖泵浦期內(nèi)在第二壓電陶瓷上施加一斜坡電壓，以調(diào)整激光諧振腔長(zhǎng)，所述的調(diào)Q晶體KD*P、四分之一波片和布儒斯特角起偏片構(gòu)成升壓式電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)，當(dāng)時(shí)序控制系統(tǒng)檢測(cè)到所述的光電二極管上種子光經(jīng)過(guò)從動(dòng)諧振腔形成的干涉信號(hào)的峰值時(shí)，將所述的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)打開(kāi)，隨即輸出單頻激光，所述的第一壓電陶瓷在每次輸出激光之后，所述的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源給所述的第一壓電陶瓷施加一直流電壓，以保持出光時(shí)間的穩(wěn)定。所述的后腔鏡的透過(guò)率為5%，輸出鏡的透過(guò)率為60%。所述的增益介質(zhì)是鍵合Nd:YAG晶體，利用熱電制冷片來(lái)控溫以到達(dá)高的溫控精度。所述的第一泵浦源和第二泵浦源是輸出峰值功率為150W輸出波長(zhǎng)808nm的兩個(gè)高功率半導(dǎo)體激光器，都工作在脈沖方式。所述的泵浦耦合系統(tǒng)把從LD的尾纖輸出的泵浦光準(zhǔn)直聚集，以進(jìn)入激光增益介質(zhì)。所述的分光鏡是對(duì)808nm高透，且對(duì)1064nm高反的分光鏡。所述的第三四分之一波片和第四四分之一波片用來(lái)消除空間燒孔效應(yīng)，各個(gè)縱模間形成抑制性競(jìng)爭(zhēng)。所述的負(fù)透鏡用于補(bǔ)償高功率泵浦下的熱透鏡效應(yīng)。本發(fā)明的技術(shù)效果如下該激光器采用激光二極管(LD)雙端泵浦激光晶體和傳導(dǎo)冷卻方式，利用另一種改進(jìn)的諧振探測(cè)方法獲得了種子注入單頻脈沖激光。在每個(gè)泵浦期內(nèi)給第二壓電陶瓷上加載斜坡電壓，隨著壓電陶瓷上所加電壓的變化，兩次從布儒斯特角起偏片反射出來(lái)的種子光發(fā)生干涉，時(shí)序控制系統(tǒng)處理光電二極管接收到的信號(hào)，并在特定時(shí)候打開(kāi)調(diào)Q開(kāi)關(guān)，輸出近衍射極限的脈沖激光，另一壓電陶瓷根據(jù)出光時(shí)間對(duì)腔長(zhǎng)做出負(fù)反饋，保持腔長(zhǎng)穩(wěn)定。 激光諧振腔采用U形腔，采用兩個(gè)高峰值功率的LD從端面泵浦激光晶體，利用高精度的熱電制冷片(TEC)來(lái)給激光晶體控溫。利用非平面環(huán)形激光器作為種子激光器，采用種子注入的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)單頻調(diào)Q激光器，具體采用改進(jìn)的諧振探測(cè)方法來(lái)控制腔長(zhǎng)。激光器諧振腔選用U型駐波腔，采取雙端泵浦。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、利用種子注入，可以得到近衍射極限的窄線寬單頻脈沖激光。2、采用鍵合晶體，減小晶體的熱效應(yīng)。3、采用U形腔，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小。此外，利用雙端泵浦有助于提高泵浦功率且減小縱向溫度梯度，從而提高單脈沖能量。4、采用此種泵浦結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)高重復(fù)頻率的單頻脈沖輸出。5、該激光器采用主動(dòng)溫控主動(dòng)散熱。高精度的TEC溫控是輸出激光高頻率穩(wěn)定性的主要保障，TEC產(chǎn)生的熱量通過(guò)傳導(dǎo)冷卻帶走。這使得該激光器不僅能適應(yīng)一般的工作環(huán)境要求，還能適應(yīng)機(jī)載和星載要求。


圖1是本發(fā)明激光器的光學(xué)系統(tǒng)圖；圖2是電學(xué)控制處理連接圖；圖3是第二壓電陶瓷(3-3)加上掃描電壓時(shí)種子光的干涉信號(hào)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。先請(qǐng)參閱圖1，圖1是本發(fā)明激光器的光學(xué)系統(tǒng)圖，由圖可見(jiàn)，本發(fā)明傳導(dǎo)冷卻的高重復(fù)頻率Nd:YAG單頻激光器的結(jié)構(gòu)包括腔外種子光路部分1，U形從動(dòng)諧振腔2及電學(xué)控制處理部分3三部分所述的腔外種子光路部分1由沿光路方向依次的種子激光器1-1、隔離器1-2、半波片1-3、第一四分之一波片1-4、耦合透鏡組1-5和1-6和與光路成45°放置的第一反射鏡1-7和第二反射鏡1-8組成，所述的45°反射鏡組1-7和1-8使種子光進(jìn)入諧振腔2內(nèi)， 并且光路與諧振腔的振蕩光路一致；所述的U形從動(dòng)諧振腔2包括后腔鏡2-6和輸出鏡2-13，由后腔鏡2_6至輸出鏡 2-13依次是調(diào)Q晶體KD*P2-7、第二四分之一波片2_8、布儒斯特角起偏片2_9、第三四分之一波片2-10、第一分光鏡2-4、鍵合Nd: YAG晶體2_5、第二分光鏡2_14、第四四分之一波片
2-11和負(fù)透鏡2-12，所述的第一分光鏡2-4和第二分光鏡2-14與光路成45°，對(duì)808nm高透，且對(duì)1064nm高反，形成“U”型諧振腔；該諧振腔采用雙端泵浦，一端由第一泵浦源2_1、 第一泵浦耦合系統(tǒng)2-2和2-3構(gòu)成，另一端由第二泵浦源2-17和第二泵浦耦合系統(tǒng)2-15 和2-16構(gòu)成；所述的電學(xué)控制處理部分3由光電二極管3-1、緊固于后腔鏡2-6的第一壓電陶瓷
3-2、緊固于輸出鏡2-13的第二壓電陶瓷3-3、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源3-4和時(shí)序控制系統(tǒng)3_5 構(gòu)成，所述的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源3-4的輸出端分別與所述的第一壓電陶瓷3-2和第二壓電陶瓷3-3的輸入端相連，所述的時(shí)序控制系統(tǒng)3-5的輸入端接所述的光電二極管的輸出端相連，所述的時(shí)序控制系統(tǒng)3-5的輸出端分別與所述的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源3-4的輸入端、所述的調(diào)Q晶體KD*P2-7的控制端、第一泵浦源2-1和第二泵浦源2-17的控制端相連，如圖2所示；所述的時(shí)序控制系統(tǒng)3-5在每個(gè)工作周期的起始點(diǎn)給第一泵浦源2-1和第二泵浦源2-17觸發(fā)信號(hào)，二者發(fā)出泵浦光到激光晶體上，通過(guò)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源3-4在每個(gè)脈沖泵浦期內(nèi)在第二壓電陶瓷3-3上施加一斜坡電壓，以調(diào)整激光諧振腔長(zhǎng)，所述的調(diào)Q晶體 KD*P2-7,四分之一波片2-8和布儒斯特角起偏片2-9構(gòu)成升壓式電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)，當(dāng)時(shí)序控制系統(tǒng)3-5檢測(cè)到所述的光電二極管3-1上種子光經(jīng)過(guò)從動(dòng)諧振腔2形成的干涉信號(hào)的峰值時(shí)，將所述的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)2-7打開(kāi)，隨即輸出單頻激光，所述的第一壓電陶瓷3-2在每次輸出激光之后，所述的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源3-4給所述的第一壓電陶瓷3-2施加一直流電壓， 以保持出光時(shí)間的穩(wěn)定。所述的后腔鏡2-6的透過(guò)率為5%，輸出鏡2-13的透過(guò)率為60%。所述的增益介質(zhì)2-5是鍵合Nd:YAG晶體，利用熱電制冷片(TEC)來(lái)控溫以到達(dá)高的溫控精度。所述的第一泵浦源2-1和第二泵浦源2-17是輸出峰值功率為150W輸出波長(zhǎng) 808nm的兩個(gè)高功率半導(dǎo)體激光器，都工作在脈沖方式。所述的泵浦耦合系統(tǒng)2-2、2_3把從LD的尾纖輸出的泵浦光準(zhǔn)直聚集，以進(jìn)入激光增益介質(zhì)。所述的第一泵浦源分光鏡2-4和第二泵浦源分光鏡2-14都是對(duì)808nm高透，且對(duì) 1064nm高反的分光鏡。所述的第三四分之一波片2-10和第四四分之一波片2-11用來(lái)消除空間燒孔效應(yīng)，各個(gè)縱模間形成抑制性競(jìng)爭(zhēng)。所述的負(fù)透鏡2-12用于補(bǔ)償高功率泵浦下的熱透鏡效應(yīng)。種子激光器1-1輸出單頻連續(xù)激光，線寬在kHz量級(jí)，輸出功率為500mW。兩個(gè)串聯(lián)的隔離器1-2提供大于60dB的隔離度，防止諧振腔產(chǎn)生的激光從后腔鏡出來(lái)進(jìn)入種子激光器1-1，干擾種子激光器的正常工作。半波片1-3和第一四分之一波片1-4，二者的組合可以產(chǎn)生橢圓偏振光。兩個(gè)耦合透鏡1-51-6對(duì)種子激光束進(jìn)行變換耦合，使得種子激光在諧振腔內(nèi)與其自身的振蕩光束有著同樣光斑大小。種子光經(jīng)后腔鏡2-6進(jìn)入到諧振腔內(nèi)， 經(jīng)過(guò)布儒斯特角起偏片2-9時(shí)s光被反出腔外，透過(guò)的ρ光再經(jīng)過(guò)一個(gè)來(lái)回后在該起偏片 2-9之前變成了 s光，也被反出腔外。兩次反出的s光相干涉，其干涉信號(hào)包含了腔長(zhǎng)信息。 晶體兩端的四分之一波片2-10、2-11是為了消除駐波腔的空間燒孔效應(yīng)，使各個(gè)縱模之間形成抑制性競(jìng)爭(zhēng)。在這種改進(jìn)的諧振探測(cè)方法中，兩個(gè)壓電陶瓷3-2和3-3上都加有電壓，但加載電壓的大小和時(shí)間都不同，一個(gè)第二壓電陶瓷3-3是在泵浦LD工作期間加的斜坡電壓，第一壓電陶瓷3-2是在出光之后加載負(fù)反饋電壓。當(dāng)與輸出腔鏡連在一起的第二壓電陶瓷3-3 上開(kāi)始加斜坡電壓時(shí)，時(shí)序控制系統(tǒng)3-5分析并處理光電二極管3-1上檢測(cè)到的干涉信號(hào)， 如圖3所示，并向所述的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)2-7給出調(diào)Q觸發(fā)，激光器輸出脈沖光。這個(gè)時(shí)候腔內(nèi)形成并輸出單頻脈沖激光，根據(jù)出光的具體時(shí)間給第一壓電陶瓷3-2加上負(fù)反饋電壓， 以保持腔長(zhǎng)的穩(wěn)定性，相應(yīng)地減小了輸出光頻率的抖動(dòng)和脈沖能量的抖動(dòng)。這樣每個(gè)周期內(nèi)調(diào)Q開(kāi)關(guān)都是在同一時(shí)間打開(kāi)，保持了脈沖能量的穩(wěn)定性和激光頻率的穩(wěn)定性。
下面是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施的參數(shù)泵浦采用峰值功率為150W中心波長(zhǎng)808nm的脈沖運(yùn)轉(zhuǎn)激光二極管，泵浦周期為 lms，占空比為沈％。增益介質(zhì)采用Φ4*40的鍵合晶體棒YAG/Nd:YAG/YAG，中間的30mm為摻雜區(qū)，摻雜濃度為0. 3at. %，兩端各5mm不摻雜。諧振腔腔長(zhǎng)為410mm，后腔鏡和輸出鏡都是平鏡，采用磷酸二氘鉀(KD*P)做電光調(diào)Q晶體。利用改進(jìn)的諧振探測(cè)方法獲得了種子注入單頻脈沖激光，在1000Hz的脈沖重復(fù)頻率下輸出SmJ脈沖能量的1064nm單頻脈沖激光，并且有著接近極限的頻譜寬度和高的頻率穩(wěn)定性。輸出激光脈寬(FWHM) 11ns，線寬約 54. 2MHz，且在2分鐘內(nèi)激光頻率的絕對(duì)漂移小于3. 5MHz。實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明具有高重復(fù)頻率、高能量、傳導(dǎo)冷卻、窄線寬、高頻率穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)緊湊和工作穩(wěn)定的特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種傳導(dǎo)冷卻的高重復(fù)頻率Nd:YAG單頻激光器，特征在于其結(jié)構(gòu)包括腔外種子光路部分(1)，U形從動(dòng)諧振腔( 及電學(xué)控制處理部分C3)三部分所述的腔外種子光路部分(1)由沿光路方向依次的種子激光器(1-1)、隔離器(1-2)、 半波片(1-3)、第一四分之一波片(1-4)、耦合透鏡組(1-5和1-6)和與光路成45°放置的第一反射鏡(1-7)和第二反射鏡(1-8)組成，所述的45°反射鏡組(1-7和1-8)使種子光進(jìn)入諧振腔O)內(nèi)，并且光路與諧振腔的振蕩光路一致；所述的U形從動(dòng)諧振腔( 包括后腔鏡(2-6)和輸出鏡0_1；3)，由后腔鏡(2-6)至輸出鏡依次是調(diào)Q晶體KDl^2-7)、第二四分之一波片0-8)、布儒斯特角起偏片 0-9)、第三四分之一波片(2-10)、第一分光鏡0-4)、鍵合Nd: YAG晶體0-5)、第二分光鏡 (2-14)、第四四分之一波片0-11)和負(fù)透鏡(2-12)，所述的第一分光鏡(2-4)和第二分光鏡0-14)與光路成45°，對(duì)808nm高透，且對(duì)1064nm高反，形成“U”型諧振腔；該諧振腔采用雙端泵浦，一端由第一泵浦源0-1)、第一泵浦耦合系統(tǒng)和2- 構(gòu)成，另一端由第二泵浦源0-17)和第二泵浦耦合系統(tǒng)(2-15和2-16)構(gòu)成；所述的電學(xué)控制處理部分(3)由光電二極管(3-1)、緊固于后腔鏡0-6)的第一壓電陶瓷(3-2)、緊固于輸出鏡(2-13)的第二壓電陶瓷(3-3)、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源(3-4)和時(shí)序控制系統(tǒng)(3- 構(gòu)成，所述的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源(3-4)的輸出端分別與所述的第一壓電陶瓷(3- 和第二壓電陶瓷(3-3)的輸入端相連，所述的時(shí)序控制系統(tǒng)(3-5)的輸入端接所述的光電二極管的輸出端相連，所述的時(shí)序控制系統(tǒng)(3-5)的輸出端分別與所述的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源(3-4)的輸入端、所述的調(diào)Q晶體KD*P(2-7)的控制端、第一泵浦源(2_1)和第二泵浦源0-17)的控制端相連；所述的時(shí)序控制系統(tǒng)(3- 在每個(gè)工作周期的起始點(diǎn)給第一泵浦源(2-1)和第二泵浦源0-17)觸發(fā)信號(hào)，二者發(fā)出泵浦光到激光晶體上，通過(guò)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源(3-4)在每個(gè)脈沖泵浦期內(nèi)在第二壓電陶瓷(3- 上施加一斜坡電壓，以調(diào)整激光諧振腔長(zhǎng)，所述的調(diào)Q 晶體KDl^2-7)、四分之一波片(2-8)和布儒斯特角起偏片(2-9)構(gòu)成升壓式電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)， 當(dāng)時(shí)序控制系統(tǒng)(3- 檢測(cè)到所述的光電二極管(3-1)上種子光經(jīng)過(guò)從動(dòng)諧振腔( 形成的干涉信號(hào)的峰值時(shí)，將所述的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)(2-7)打開(kāi)，隨即輸出單頻激光，所述的第一壓電陶瓷(3- 在每次輸出激光之后，所述的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源(3-4)給所述的第一壓電陶瓷(3-2)施加一直流電壓，以保持出光時(shí)間的穩(wěn)定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳導(dǎo)冷卻的高重復(fù)頻率Nd:YAG單頻激光器，其特征在于所述的后腔鏡0-6)的透過(guò)率為5%，輸出鏡的透過(guò)率為60%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳導(dǎo)冷卻的高重復(fù)頻率Nd:YAG單頻激光器，其特征在于所述的增益介質(zhì)(2-5)是鍵合Nd:YAG晶體，利用熱電制冷片(TEC)來(lái)控溫以到達(dá)高的溫控精度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳導(dǎo)冷卻的高重復(fù)頻率Nd:YAG單頻激光器，其特征在于所述的第一泵浦源(2-1)和第二泵浦源0-17)是輸出峰值功率為150W輸出波長(zhǎng)808nm的兩個(gè)高功率半導(dǎo)體激光器，都工作在脈沖方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳導(dǎo)冷卻的高重復(fù)頻率Nd:YAG單頻激光器，其特征在于所述的泵浦耦合系統(tǒng)(2-2、2-；3)把從LD的尾纖輸出的泵浦光準(zhǔn)直聚集，以進(jìn)入激光增益介質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳導(dǎo)冷卻的高重復(fù)頻率Nd:YAG單頻激光器，其特征在于所述的泵浦源分光鏡(2-4)是對(duì)808nm高透，且對(duì)1064nm高反的分光鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳導(dǎo)冷卻的高重復(fù)頻率Nd:YAG單頻激光器，其特征在于所述的第二四分之一波片O-10)和第三四分之一波片2-11)用來(lái)消除空間燒孔效應(yīng)，各個(gè)縱模間形成抑制性競(jìng)爭(zhēng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳導(dǎo)冷卻的高重復(fù)頻率Nd:YAG單頻激光器，其特征在于所述的負(fù)透鏡0-12)用于補(bǔ)償高功率泵浦下的熱透鏡效應(yīng)。
全文摘要
一種傳導(dǎo)冷卻的高重復(fù)頻率Nd:YAG單頻激光器，利用改進(jìn)的諧振探測(cè)方法獲得了種子注入單頻脈沖激光。激光諧振腔采用U形腔，兩個(gè)高峰值功率的LD從端面泵浦激光晶體，利用高精度的TEC來(lái)給激光晶體控溫。隨著壓電陶瓷上所加電壓的變化，兩次從布儒斯特角起偏片反射出來(lái)的種子光發(fā)生干涉，時(shí)序控制系統(tǒng)處理光電二極管接收到的干涉信號(hào)，并在極大值時(shí)打開(kāi)調(diào)Q開(kāi)關(guān)，輸出近衍射極限的單頻脈沖激光。根據(jù)出光時(shí)間的變化，系統(tǒng)給出負(fù)反饋，使腔長(zhǎng)保持穩(wěn)定。本發(fā)明有著高重復(fù)頻率、高能量、傳導(dǎo)冷卻、窄線寬、高頻率穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)緊湊和工作穩(wěn)定的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01S3/0941GK102208742SQ20111011747
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者周軍, 朱小磊, 朱韌, 王君濤, 臧華國(guó), 陸婷婷, 陳衛(wèi)標(biāo) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所