專利名稱：一種雙波長快速切換調(diào)q激光器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于激光器裝置技術領域，具體涉及一種雙波長快速切換調(diào)Q激光器。用于雙波長激光測距設備中，選擇性提供1. 57 μ 1和1. 06 兩種波長的測距脈沖激光光源。
背景技術：
高性能測距設備需要雙波長激光測距功能，在要求人身安全的環(huán)境中使用波長 1. 57 μιη的激光，以確保不對眼睛造成傷害；在對遠距離弱小目標測距時使用脈沖能量更高的波長1.06 pm的激光，以確保更好的測距性能。1.57 μιη /1.06 μιιι雙波長切換激光器的原理是使用Nd YAG諧振腔產(chǎn)生 1.06 μηι激光輸出，通過在諧振腔內(nèi)或腔外插入光參量振蕩器實現(xiàn)1. 57 pm激光輸出。已有的雙波長切換激光器有兩種形式一種是在1.06 μ 基頻光路中采用電伺服傳動機構插入光參量振蕩器實現(xiàn)1. 57 μηι輸出，采用腔內(nèi)光參量振蕩器，具有非線性轉換效率高，結構緊湊的優(yōu)點。但由于電伺服傳動機構存在加工裝調(diào)偏差，而且運動機構穩(wěn)定性差，長期使用還存在機械磨損，將導致光參量振蕩器在系統(tǒng)中位置的變動，引起激光器光軸的變動和出光脈沖能量的下降，采用電伺服傳動機構的雙波長切換激光器存在可靠性差、切換速度慢等缺點。另一種是在Nd:YAG激光器諧振腔外采用電光開關偏振切換的腔外環(huán)形光參量振蕩器實現(xiàn)1. 57 μιη的激光輸出。這種激光器采用電光開關切換，無運動機構，具有切換速度快、可靠性高的優(yōu)點，但使用腔外環(huán)形光參量振蕩器具有光學元件多、系統(tǒng)復雜和非線性轉換效率較低等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服采用電伺服傳動機構的雙波長切換激光器可靠性差、切換速度慢和采用腔外環(huán)形光參量振蕩器的雙波長切換激光器系統(tǒng)復雜、非線性轉換效率較低的不足，本發(fā)明提出了一種雙波長快速切換調(diào)Q激光器。本發(fā)明的雙波長快速切換調(diào)Q激光器，其特點是所述的激光器含有第一 Q開關、 第二 Q開關，分別用于控制1.06 μηι和1.57 μπι激光的選擇輸出，第一 Q開關打開時，第二 Q開關處于關閉狀態(tài)，泵浦頭發(fā)出1.06 μηι的激光束，依次在高反鏡、泵浦頭、偏振鏡的透射方向、第一Q開關、第一輸出鏡之間振蕩放大，第一輸出鏡同時輸出波長1.06 μηι的激光；第二 Q開關打開時，第一 Q開關處于關閉狀態(tài)，泵浦頭發(fā)出1.06 μηι的激光，依次在高反鏡、泵浦頭、偏振鏡的反射方向、折轉鏡、第二 Q開關、分色鏡、光參量振蕩器晶體和第二輸出鏡之間振蕩放大，1.06 μηι的激光束泵浦光參量振蕩器晶體，在分色鏡、光參量振蕩器晶體和第二輸出鏡之間形成1. 57 μηι激光束的振蕩放大，通過第二輸出鏡輸出1. 57 μιη 的激光束。本發(fā)明中的高反鏡、泵浦頭、偏振鏡順序排列，組成兩條激光輸出共用光路。當?shù)谝?Q開關、第二 Q開關均未加調(diào)Q電壓時，兩條激光輸出光路處于關斷狀態(tài)，
均不輸出激光。當對其中一條光路的Q開關施加調(diào)Q電壓時，該條光路輸出激光。所述的第一 Q開關、第二 Q開關都包含λ/4波片和電光晶體，可以共用一套調(diào)Q電源系統(tǒng)，通過選擇其中一個Q開關施加調(diào)Q電壓，實現(xiàn)1. 06 μ !和1. 57 μηι激光的選擇輸出。本發(fā)明在兩條激光輸出光路中各采用一個Q開關，通過對兩個Q開關分別施加調(diào) Q電壓實現(xiàn)激光器切換輸出兩種波長的激光，電場切換快速可靠，使用方便。本發(fā)明的雙波長快速切換調(diào)Q激光器的高反鏡、泵浦頭和偏振鏡由兩種波長激光輸出光路共用，系統(tǒng)光學元件少、效率高，激光器結構緊湊堅固，適于在安裝空間小、技術指標要求高的光電設備中使用。1. 57 μηι激光通過采用基頻光腔內(nèi)泵浦光參量振蕩器產(chǎn)生，ι. 06 pm的泵浦光在光參量振蕩器晶體內(nèi)形成雙向往返振蕩泵浦，降低了 1.57 μηι激光的出光閾值，提高了轉換效率。


下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。圖1為本發(fā)明雙波長快速切換調(diào)Q激光器的光路圖。圖中，1.高反鏡 2.泵浦頭 3.偏振鏡4.第一 Q開關5.第一輸出鏡 6.折轉鏡 7.第二 Q開關 8.分色鏡 9.光參量振蕩器晶體 10.第二
輸出鏡。
具體實施例方式圖1為本發(fā)明雙波長快速切換調(diào)Q激光器光路圖。圖1中，高反鏡1、泵浦頭2、偏振鏡3、第一 Q開關4、第一輸出鏡5依次排布，組成1. 06 μ·激光的輸出光路。對第一 Q開關4施加電壓時，第一 Q開關4打開，第二 Q開關7關閉，處于加電泵浦狀態(tài)的泵浦頭2發(fā)出1.06 μηι的光束，依次在高反鏡1、泵浦頭2、偏振鏡3的透射方向、第一 Q開關4、第一輸出鏡5之間形成振蕩放大，通過第一輸出鏡5輸出波長1.06 μηι的激光。高反鏡1、泵浦頭2、偏振鏡3、折轉鏡6、第二 Q開關7、分色鏡8、光參量振蕩器晶體9和第二輸出鏡10依次排布，組成1. 57 μ 激光的輸出光路。對第二 Q開關7施加電壓，第二 Q開關7打開，第一 Q開關4關閉，處于加電泵浦狀態(tài)的泵浦頭2發(fā)出1. 06 μ Ι 的激光，依次在高反鏡1、泵浦頭2、偏振鏡3的反射方向、折轉鏡6、第二 Q開關7、分色鏡8、 光參量振蕩器晶體9和第二輸出鏡10之間形成振蕩放大但不輸出，1.06 μ 的激光對光參量振蕩器晶體9進行泵浦，在分色鏡8、光參量振蕩器晶體9和第二輸出鏡10之間形成 1. 57 μιη激光的振蕩放大，通過第二輸出鏡 ο輸出1. 57 μιτι的激光。兩條激光輸出光路共用高反鏡1、泵浦頭2和偏振鏡3。所述的高反鏡1采用對 1. 06 μ 的激光反射率為99% 100%的平面鏡；所述的泵浦頭2包含一個Nd: YAG增益介質，采用氙燈或激光二極管泵浦；所述的偏振鏡3采用對ρ偏振光的透射率為98% 100%， 對s偏振光的反射率為97% 100%的平面鏡，所述的偏振鏡3在光路中以布氏角布置； 所述的第一輸出鏡5采用對1. 06mm激光的反射率為40%飛0%，對1. 06mm激光的透射率為 40% 60%的平面鏡；所述的折轉鏡6采用對1. 06 μ! 激光的反射率為99% 100%的平面鏡；所述的分色鏡8采用對1. 06 μηι激光的透射率為98% 100%，對1. 57 μπι激光的反射率為979Γιοο%的平面鏡；所述的光參量振蕩器晶體9采用對1. 57 μηι激光和1.06 μηι激光透射率為989Γ100%的光參量振蕩器晶體；所述的第二輸出鏡10采用對1. 06 μ ι激光的反射率為97% 100%，對1. 57 μη 激光的反射率為40% 60%、透射率為40% 60%的平面鏡。 當Q開關1、Q開關2均未加調(diào)Q電壓時，兩條激光輸出光路處于關斷狀態(tài)，均不輸出激光。 當對其中一條光路的Q開關施加調(diào)Q電壓時，該條光路輸出激光。所述的Q開關1、Q開關 2都包含λ/4波片和電光晶體，可以共用一套調(diào)Q電源系統(tǒng)，通過選擇其中一個Q開關施加調(diào) Q電壓，實現(xiàn)1.06 μΓΠ和1. 57 μηι激光的選擇輸出。 當兩個Q開關都未加電時，兩條激光輸出光路均不輸出激光。當選擇其中一條光路的Q開關施加調(diào)Q電壓時，該條光路輸出激光。兩個Q開關都包含V4波片和電光晶體，可以共用一套調(diào)Q電源系統(tǒng)，選擇其中一個Q開關施加調(diào)Q電壓，實現(xiàn)1. 06 μπ 和1. 57 μηι 激光的選擇輸出。
權利要求
1.一種雙波長快速切換調(diào)Q激光器，其特征在于所述的激光器含有第一 Q開關(4)、第二 Q開關(7)，分別用于控制1. 06 μηι和1. 57 激光的選擇輸出，第一 Q開關(4)打開時， 第二 Q開關(7)處于關閉狀態(tài)，泵浦頭(2)發(fā)出1.06 μηι的激光束，依次在高反鏡(1)、泵浦頭(2)、偏振鏡(3)的透射方向、第一 Q開關(4)、第一輸出鏡(5)之間振蕩放大，第一輸出鏡(5)同時輸出波長1.06 μη 的激光；第二 Q開關(7)打開時，第一 Q開關(4)處于關閉狀態(tài)，泵浦頭(2)發(fā)出1.06 μη 的激光，依次在高反鏡(1)、泵浦頭(2)、偏振鏡(3)的反射方向、折轉鏡(6)、第二 Q開關(7)、分色鏡(8)、光參量振蕩器晶體(9)和第二輸出鏡(10)之間振蕩放大，1.06 μηι的激光束泵浦光參量振蕩器晶體(9)，在分色鏡(8)、光參量振蕩器晶體(9 )和第二輸出鏡(10 )之間形成1. 57mm激光束的振蕩放大，通過第二輸出鏡(10 )輸出 1.57 μιιι的激光束。
2.根據(jù)權利要求1所述的雙波長快速切換調(diào)Q激光器，其特征在于所述的高反鏡 (1)采用對1. 06 μη 的激光反射率為99% 100%的平面鏡；所述的泵浦頭(2)包含一個 Nd:YAG增益介質，采用氙燈或激光二極管泵浦；所述的偏振鏡(3)采用對P偏振光的透射率為98% 100%，對S偏振光的反射率為97% 100%的平面鏡；所述的第一輸出鏡(5)采用對1.06 μηι激光的反射率為40% 60%，對1.06 μηι激光的透射率為40%飛0%的平面鏡； 所述的折轉鏡(6)采用對1. 06 μηι激光的反射率為99% 100%的平面鏡；所述的分色鏡 (8)采用對1. 06 μη 激光的透射率為98% 100%，對1. 57 μη 激光的反射率為97% 100% 的平面鏡；所述的光參量振蕩器晶體(9)采用對1. 57 μηι激光和1.06 μηι激光透射率為 989Γιοο%的光參量振蕩器晶體；所述的第二輸出鏡(10)采用對1.06 μηι激光的反射率為 97% 100%，對1. 57 μηι激光的反射率為40% 60%、透射率為40% 60%的平面鏡。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙波長快速切換調(diào)Q激光器，用于切換輸出1.06μm激光和1.57μm激光。所述激光器包括兩條激光輸出光路，兩條激光輸出光路共用一個高反鏡、一個泵浦頭和一個偏振鏡。兩條光路在偏振鏡的透射和反射方向進行光路分離，在偏振鏡的透射光路上，第一Q開關，第一輸出鏡順序排列，構成1.06μm激光的輸出光路。在偏振鏡的反射光路上，折轉鏡，第二Q開關，分色鏡，光參量振蕩器晶體，第二輸出鏡順序排列，構成1.57μm激光的輸出光路。通過對兩個Q開關分別施加調(diào)Q電壓實現(xiàn)1.06μm和1.57μm激光的選擇輸出。本發(fā)明的雙波長快速切換調(diào)Q激光器電場切換快速可靠，結構簡單，使用方便。
文檔編號H01S3/115GK102244356SQ20111013545
公開日2011年11月16日 申請日期2011年5月25日 優(yōu)先權日2011年5月25日
發(fā)明者葉一東, 廖原, 李建民, 王衛(wèi)民, 田英華 申請人:中國工程物理研究院應用電子學研究所