一種振鏡法調節(jié)品質因數(shù)的波導激光器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種振鏡法調節(jié)品質因數(shù)的波導激光器，包括：振鏡裝置、波導腔和輸出鏡；振鏡裝置包括一振鏡，其緊鄰波導腔的一波導口，輸出鏡緊貼波導腔的另一波導口，振鏡的中心和輸出鏡的中心與波導腔的腔軸位于同一直線；振鏡、輸出鏡和波導腔組成一激光諧振腔，通過振鏡周期性擺動來調諧該激光諧振腔的品質因數(shù)。本發(fā)明采用振鏡法調Q，無需插入斬波器，透鏡等元件，降低了激光器的成本，使得結構更為緊湊；振鏡可以更加貼近波導口，進一步提高了激光器的小型化和緊湊化，并且諧振腔的損耗更小，提高了輸出激光的品質；利用控制單元可以獲得較高的重復頻率，具有更大的靈活性。
【專利說明】
一種振鏡法調節(jié)品質因數(shù)的波導激光器
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及激光器技術領域，尤其涉及一種振鏡法調節(jié)品質因數(shù)的波導激光器。
【背景技術】
[0002]在激光的發(fā)展過程中，調Q(調節(jié)品質因數(shù))技術是一個極其重要的突破，通過調Q后的脈沖激光和物質的相互作用，推動了非線性光學的發(fā)展，另外在窄脈沖的調Q脈沖的應用上使得雷達、測距、全息攝影等方面的技術得到了很大的發(fā)展。目前波導激光器實現(xiàn)短脈沖輸出的調Q技術主要有機械調Q、電光調Q及聲光調Q，其中機械調Q作為一種最早且比較成熟的調Q技術，具有結構簡單、穩(wěn)定可靠、成本低廉等優(yōu)點，在工業(yè)和軍事的應用中受到很大的關注。
[0003]機械調Q主要是通過轉動腔內元件實現(xiàn)Q調制，包括轉鏡技術和機械斬波技術。轉鏡技術就是用馬達帶諧振腔的一個反射鏡旋轉從而改變諧振腔的Q值，機械斬波技術就是用一種光閘來不斷的斬斷諧振腔里面的光束來達到調Q的目的。國內外對于機械調Q技術的研究主要集中于20世紀60年代到90年代初，之后則陸續(xù)在原基礎上做相關性能優(yōu)化的工作。但隨著工業(yè)和軍事上對短脈沖激光的參數(shù)要求的提高以及激光器小型緊湊化的趨勢，傳統(tǒng)機械調Q方法的局限性大大限制了它的發(fā)展和應用。
[0004]對于波導激光器，傳統(tǒng)的機械調Q方法，包括轉鏡法和機械斬波法，都各自有自己的局限性。對于轉鏡法，由于帶動鏡片的馬達轉速的局限性，調Q的結果是重復頻率比較低。對于機械斬波法，雖然它可以獲得比較高的重復頻率，但需要在諧振腔里插入一個斬波器，并且一般情況下還需要透鏡來聚焦光斑，這不利于激光器小型緊湊化的發(fā)展。
【發(fā)明內容】
[0005](一)要解決的技術問題
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種振鏡法調節(jié)品質因數(shù)的波導激光器。
[0007](二)技術方案
[0008]本發(fā)明提供了一種振鏡法調節(jié)品質因數(shù)的波導激光器，包括:振鏡裝置、波導腔2和輸出鏡3;所述振鏡裝置包括一振鏡I，所述振鏡I緊鄰所述波導腔的一波導口，所述輸出鏡3緊貼波導腔的另一波導口，所述振鏡的中心和輸出鏡的中心與波導腔的腔軸位于同一直線;所述振鏡1、輸出鏡3和波導腔2組成一激光諧振腔，通過所述振鏡I周期性擺動來調諧該激光諧振腔的品質因數(shù)。
[0009]優(yōu)選地，所述振鏡I為平面全反鏡;所述振鏡的擺動幅度小于10°;所述輸出鏡3為平面透反鏡，其透過率為10%?30%;所述輸出鏡3與波導腔的腔軸垂直;所述波導腔2包含上放電電極和下放電電極，波導腔內填充增益介質。
[0010]優(yōu)選地，所述振鏡裝置還包括:驅動裝置4;其中，所述振鏡I安裝于驅動裝置的輸出軸上，驅動裝置4驅動振鏡I作周期性擺動。
[0011 ]優(yōu)選地，所述振鏡裝置還包括:控制單元5;其中，所述控制單元5連接所述驅動裝置4，控制驅動裝置4驅動振鏡I作周期性擺動;所述驅動裝置4為電機。
[0012]優(yōu)選地，所述振鏡的周期性擺動頻率為100赫茲至90000赫茲。
[0013](三)有益效果
[0014]從上述技術方案可以看出，本發(fā)明的一種振鏡法調節(jié)品質因數(shù)的波導激光器具有以下有益效果:
[0015](I)采用振鏡法調Q，無需插入斬波器，透鏡等元件，降低了激光器的成本，而且使得激光器的結構更為緊湊，實現(xiàn)了激光器的小型化和緊湊化；
[0016](2)由于振鏡擺動幅度很小，振鏡可以更加貼近波導口，進一步提高了激光器的小型化和緊湊化，并且諧振腔的損耗更小，提高了輸出激光的品質；
[0017](3)控制單元通過驅動裝置調節(jié)振鏡的轉速和擺動幅度，實現(xiàn)振鏡的高速擺動，可以獲得較高的重復頻率，振鏡的轉速和擺動幅度可由專門的控制單元實時精確控制，可以實時精確的改變和控制激光輸出，具有更大的靈活性。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明實施例的一種振鏡法調節(jié)品質因數(shù)的波導激光器的結構示意圖。
[0019]【符號說明】
[0020]1-振鏡;2-波導腔;3-輸出鏡;4-驅動裝置;5-控制單元。
【具體實施方式】
[0021]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。.
[0022]參見圖1，本發(fā)明第一實施例提供了一種振鏡法調節(jié)品質因數(shù)的波導激光器，其包括:振鏡裝置、波導腔2和輸出鏡3。
[0023]其中，振鏡裝置包括一振鏡I，振鏡I緊鄰波導腔的一波導口，輸出鏡3緊貼波導腔的另一波導口，振鏡的中心和輸出鏡的中心與波導腔的腔軸位于同一直線，振鏡1、輸出鏡3和波導腔2組成激光諧振腔，通過振鏡I作周期性擺動調諧激光諧振腔的品質因數(shù)。
[0024]其中，該振鏡I為平面全反鏡，其反射率接近100% ;振鏡尺寸略大于波導口尺寸；振鏡的擺動幅度小于10°，所述振鏡I緊鄰波導腔的一波導口是指:在不影響振鏡正常擺動的情況下，振鏡I要盡量貼近波導口。
[0025]該輸出鏡3為平面透反鏡，其透過率為10%?30% ;輸出鏡3與波導腔的腔軸垂直。
[0026]所述波導腔2包含上放電電極和下放電電極，波導腔2內填充增益介質。
[0027]本發(fā)明第一實施例的振鏡法調節(jié)品質因數(shù)的波導激光器，振鏡充當激光諧振腔的一端，當振鏡擺到偏離與光軸垂直的位置時，激光諧振腔損耗增大，品質因數(shù)變小，品質因數(shù)開關閉合，能量積聚；當振鏡轉到與光軸垂直時，激光諧振腔的損耗最小，品質因數(shù)值最大，品質因數(shù)開關打開，激光輸出。在振鏡周期性擺動的過程中，激光諧振腔的損耗周期性變化，品質因數(shù)開關周期性的打開閉合，得到高重頻、窄脈沖、高峰值功率的激光輸出。
[0028]對于波導激光器，傳統(tǒng)的機械斬波法調Q，需要插入斬波器，透鏡等元件，且為了減少激光諧振腔的耦合損耗，各個元件及與波導口之間都需要保持一定的距離，而本發(fā)明第一實施例的振鏡法調節(jié)品質因數(shù)的波導激光器，采用振鏡法調Q，無需插入這些元件，降低了激光器的成本，而且使得激光器的結構更為緊湊，實現(xiàn)了激光器的小型化和緊湊化。傳統(tǒng)的轉鏡法，需要將鏡片旋轉360°來調節(jié)品質因數(shù)，而本發(fā)明第一實施例的振鏡法調節(jié)品質因數(shù)的波導激光器，由于振鏡擺動幅度很小，這樣振鏡可以更加貼近波導口，諧振腔的損耗更小，提高了輸出激光的品質。
[0029]本發(fā)明第二實施例的一種振鏡法調節(jié)品質因數(shù)的波導激光器，為了達到簡要說明的目的，上述第一實施例中任何可作相同應用的技術特征敘述皆并于此，無需再重復相同敘述。
[0030]振鏡裝置還包括驅動裝置4和控制單元5，振鏡I安裝于驅動裝置的輸出軸上，控制單元5連接驅動裝置4，控制驅動裝置4驅動振鏡I以一定的幅度作周期性擺動。
[0031 ]優(yōu)選地，該驅動裝置4為電機，振鏡周期性擺動的頻率為100赫茲至90000赫茲。
[0032]其中，控制單元通過驅動裝置調節(jié)振鏡的轉速和擺動幅度，可以實現(xiàn)振鏡的高速擺動，相比轉鏡法調Q，振鏡調Q可以獲得較高的重復頻率，振鏡的轉速和擺動幅度可由專門的控制單元實時精確控制，可以實時精確的改變和控制激光輸出，具有更大的靈活性。
[0033]需要說明的是，在附圖或說明書正文中，未繪示或描述的實現(xiàn)方式，均為所屬技術領域中普通技術人員所知的形式，并未進行詳細說明。此外，上述對各元件和步驟的定義并不僅限于實施例中提到的各種具體結構、形狀和步驟，本領域普通技術人員可對其進行簡單地更改或替換，例如:
[0034](I)本文可提供包含特定值的參數(shù)的示范，但這些參數(shù)無需確切等于相應的值，而是可在可接受的誤差容限或設計約束內近似于相應值；
[0035](2)實施例中提到的方向用語，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，僅是參考附圖的方向，并非用來限制本發(fā)明的保護范圍；
[0036](3)上述實施例可基于設計及可靠度的考慮，彼此混合搭配使用或與其他實施例混合搭配使用，即不同實施例中的技術特征可以自由組合形成更多的實施例。
[0037]綜上所述，本發(fā)明的振鏡法調節(jié)品質因數(shù)的波導激光器，采用振鏡法調Q，無需插入這些元件，降低了激光器的成本，而且使得激光器的結構更為緊湊，實現(xiàn)了激光器的小型化和緊湊化；由于振鏡擺動幅度很小，這樣振鏡可以更加貼近波導口，諧振腔的損耗更小，提高了輸出激光的品質；控制單元通過驅動裝置調節(jié)振鏡的轉速和擺動幅度，實現(xiàn)振鏡的高速擺動，可以獲得較高的重復頻率，振鏡的轉速和擺動幅度可由專門的控制單元實時精確控制，可以實時精確的改變和控制激光輸出，具有更大的靈活性。
[0038]以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種振鏡法調節(jié)品質因數(shù)的波導激光器，其特征在于，包括:振鏡裝置、波導腔(2)和輸出鏡(3)； 所述振鏡裝置包括一振鏡(I)，所述振鏡(I)緊鄰所述波導腔的一波導口，所述輸出鏡(3)緊貼波導腔的另一波導口，所述振鏡的中心和輸出鏡的中心與波導腔的腔軸位于同一直線； 所述振鏡(I)、輸出鏡(3)和波導腔(2)組成一激光諧振腔，通過所述振鏡(I)周期性擺動來調諧該激光諧振腔的品質因數(shù)。2.如權利要求1所述的波導激光器，其特征在于，所述振鏡(I)為平面全反鏡。3.如權利要求1所述的波導激光器，其特征在于，所述振鏡的擺動幅度小于10°。4.如權利要求1所述的波導激光器，其特征在于，所述輸出鏡(3)為平面透反鏡，其透過率為10%?30%。5.如權利要求1所述的波導激光器，其特征在于，所述輸出鏡(3)與波導腔的腔軸垂直。6.如權利要求1所述的波導激光器，其特征在于，所述波導腔(2)包含上放電電極和下放電電極，波導腔內填充增益介質。7.如權利要求1所述的波導激光器，其特征在于，所述振鏡裝置還包括:驅動裝置(4);其中， 所述振鏡(I)安裝于驅動裝置的輸出軸上，驅動裝置(4)驅動振鏡(I)作周期性擺動。8.如權利要求7所述的波導激光器，其特征在于，所述振鏡裝置還包括:控制單元(5);其中， 所述控制單元(5)連接所述驅動裝置(4)，控制驅動裝置(4)驅動振鏡(I)作周期性擺動。9.如權利要求8所述的波導激光器，其特征在于，所述驅動裝置(4)為電機。10.如權利要求1所述的波導激光器，其特征在于，所述振鏡的周期性擺動頻率為100赫茲至90000赫茲。
【文檔編號】H01S3/063GK105896302SQ201610438771
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】譚榮清, 路曉川, 張闊海, 黃偉
【申請人】中國科學院電子學研究所