专利名称：一种准连续输出的激光器的制作方法
技术领域：
本发明涉及激光技术领域，尤其涉及一种准连续输出的激光器。
技术背景
随着激光技术的快速发展，激光设备也有了越来越大量的需求。
目前，高重复频率，高平均功率激光器在工业加工、海底探测、分离同位素、激光武 器以及科研等领域有着广泛的应用。
在业界，产生高重复频率、高平均功率激光的固体激光器，主要有以下三类(1) 固体热容激光器，(2)紧凑有源反射镜激光器，以及C3)光纤激光器。其中，(1)和( 两种 方案所涉及的激光系统十分复杂，而且价格昂贵，不利于市场的推广运用；而第( 种方案 由于光纤内光功率密度很高的缘故，存在光纤激光器输出的平均功率受限而不会很高的问 题。发明内容
本发明解决的技术问题是，提供一种准连续输出的激光器，该激光器结构简单，成 本较低，且能够输出高重频高平均功率的激光。
一种准连续输出激光器，其包括依次设置的激光二极管阵列，光学输入耦合系 统，激光介质，偏振棱镜，电光调Q开关阵列和后腔镜。
根据本发明一优选实施例，激光介质的接近光学输入耦合系统的表面，镀上对泵 浦光的增透膜和对激光工作波长的高反射膜，以形成前腔镜。
根据本发明一优选实施例，所述电光调Q开关阵列中使用的电光材料为电光晶体 或者电光陶瓷其中之一。
根据本发明一优选实施例，所述电光调Q开关阵列为利用光刻工艺在所述电光材 料表面形成阵列电极而成的。
根据本发明一优选实施例，所述电光调Q开关阵列包括多个电光Q开关；同一光路上的一个电光Q开关与所述激光二极管阵列，光学输入耦合系统，激光介质， 偏振棱镜，电光调Q开关阵列，后腔镜的对应部分，组成一个电光调Q激光器； 多个电光调Q激光器组成电光调Q激光器阵列；对电光Q开关阵列的驱动电源进行延时触发设制，电光调Q激光器阵列顺次产生激光 脉冲，输出迭加的激光脉冲。
根据本发明一优选实施例，所述激光器还包括被动调Q晶体；被动调Q晶体设置在电光调Q开关阵列和后腔镜之间，与电光Q开关阵列共同作用，可 以实现高频或超高频窄脉冲输出。
根据本发明一优选实施例，所述激光二极管阵列为与光纤阵列连结形成的光纤 耦合激光二极管阵列。
根据本发明一优选实施例，所述后腔镜的接近电光调Q开关阵列的表面，镀上对泵浦光的增透膜和对激光工作波长的高反射膜。
一种准连续输出激光器，其包括依次设置的激光二极管阵列，激光介质，电光调 Q开关阵列和合束器；电光调Q开关阵列包括多个电光调Q开关，对每个电光调Q开关的电源打开时间 设立延迟。
本发明提供的一种准连续输出的激光器，结构简单，成本较低，适于市场的推广应 用，且能够输出高重频高平均功率的激光。
图1是本发明一种准连续输出的激光器结构示意图。
图2是本发明一种准连续输出的激光器第一较佳实施例的剖面示意图。
图3是图2所示电光Q开关阵列105的结构示意图。
图4是本发明一种准连续输出的激光器第二较佳实施例的剖面示意图。
图5是本发明一种准连续输出的激光器第三较佳实施例的剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
本发明的思想是，提出一种结构简单的高重频高平均功率的准连续输出的激光 器。采用阵列电光陶瓷或电光晶体插入阵列半导体泵浦激光器激光腔内进行阵列调Q，利用 对每个激光器调Q开关电源打开时间设立延迟，使各激光器输出的高峰值功率脉冲在时间 上均勻或接近均勻分布，从而实现由脉冲激光输出转换成稳定近似连续输出的激光器或者 高重频的高平均功率激光器。
详细起见，请参阅图1，其是本发明一种准连续输出的激光器结构示意图。包括 电光调Q激光器1、LD阵列2、激光介质阵列3、电光Q开关阵列4、合束器5。
本发明一种准连续输出的激光器，采用阵列电光Q开关插入阵列半导体泵浦激光 器激光腔内进行阵列调Q，包括激光二极管(Laser Diode, LD)阵列2，激光介质阵列3和电 光Q开关阵列4。相互对应的LD，激光介质和电光Q开关构成一个电光调Q激光器1。利用 对每个电光调Q激光器的电光调Q开关的电源打开时间设立延迟，使各电光调Q激光器1 脉冲在时间上均勻或接近均勻分布，从而实现由多个电光调Q激光器发出的脉冲激光输出 通过合束器5转换为高频脉冲输出或稳定的近似连续的激光输出。
下面将结合具体的实施例来说明本发明一种准连续输出的激光器。
请参阅图2，其是本发明一种准连续输出的激光器第一较佳实施例的剖面示意图。
—种准连续输出的激光器，其包括依次设置的LD阵列101，光学输入耦合系统 102，激光介质103，偏振棱镜104，电光Q开关阵列105和后腔镜106。
其中，激光介质103的前表面1031(与光学输入耦合系统102最接近的表面)镀 上对泵浦波长的增透膜和对激光工作波长的高反膜形成前腔镜。
后腔镜106的前表面1061 (与电光Q开关阵列105最接近的表面)镀上对泵浦波 长的增透膜和对激光工作波长的高反膜。
电光Q开关阵列105中所使用的电光材料可以为电光晶体也可以是电光陶瓷等电光材料。利用光刻工艺在电光材料上制作电极1051，以形成电光Q开关阵列105，如图3所 示。电光Q开关阵列105包括多个电光Q开关，每个电光Q开关与光路上的其它光学元件 形成一个电光调Q激光器。
在本实施例中，一个电光调Q激光器为同一光路上的一个电光Q开关与LD阵列 101，光学输入耦合系统102，激光介质103，偏振棱镜104和后腔镜106的对应部分。故也 可以理解，本发明一种准连续输出的激光器包括多个电光调Q激光器(或者称之为电光调 Q激光器阵列)。
在本实施例中，对电光Q开关阵列105的驱动电源进行延时触发设制，驱动电源向 电光Q开关阵列105提供电源时，使得电光调Q激光器阵列顺次产生激光脉冲，电光调Q激 光器阵列整体输出为所有脉冲的迭加。特别地，驱动电源的变换延时触发的时间间隔，可以 实现电光调Q激光器阵列高频脉冲输出或者近似连续输出。
请参阅图4，其是本发明一种准连续输出的激光器第二较佳实施例的剖面示意图。
一种准连续输出的激光器，其包括依次设置的LD阵列201，光学输入耦合系统 202，激光介质203，偏振棱镜204，电光Q开关阵列205，被动调Q晶体206和后腔镜207。
其中，激光介质203的前表面2031 (与光学输入耦合系统202最接近的表面)镀 对泵浦波长的增透膜和对激光工作波长的高反膜形成前腔镜。
后腔镜207的前表面2071 (与被动调Q晶体206最接近的表面)镀上对泵浦波长 的增透膜和对激光工作波长的高反膜。
电光Q开关阵列205包括多个电极2051，其是利用光刻工艺在电光材料上制作电 极 2051。
此第二实施例中，电光Q开关阵列205包括多个电光Q开关，一个电光调Q激光器 为同一光路上的一个电光Q开关与LD阵列201，光学输入耦合系统202，激光介质203，偏振 棱镜204，被动调Q晶体206和后腔镜207的对应部分。故也可以理解，本发明一种准连续 输出的激光器包括多个电光调Q激光器(或者称之为电光调Q激光器阵列)。
此第二实施例中，在电光调Q激光器阵列的激光腔中加入了被动调Q晶体206，其 目的在于，用于产生窄脉冲输出，被动调Q晶体206与电光Q开关阵列205共同作用可以产 生高频甚至超高频窄脉冲激光输出。
请参阅图5，其是本发明一种准连续输出的激光器第三较佳实施例的剖面示意图。
一种准连续输出的激光器，其包括与光纤阵列连结形成光纤耦合LD阵列306，光 纤耦合系统301 (也可称为光学输入耦合系统)，激光介质302，偏振棱镜303，电光Q开关阵 列304，后腔镜305。
其中，电光Q开关阵列205包括多个电极3041，其是利用光刻工艺在电光材料上制 作电极3041。
此第三实施例中，电光Q开关阵列304包括多个电光Q开关，一个电光调Q激光器 为同一光路上的一个电光Q开关与与光纤阵列连结形成光纤耦合LD阵列，光纤耦合系统 301，激光介质302，偏振棱镜303，电光Q开关阵列304，后腔镜305的对应部分。故也可以 理解，本发明一种准连续输出的激光器包括多个电光调Q激光器(或者称之为电光调Q激 光器阵列)。
此第三实施例中，与光纤阵列连结形成光纤耦合LD阵列306，采用一组光纤输出泵浦光作泵浦，其优点在于，采用光纤阵列可以扩大电光调Q激光器的间隔。
与现有技术相对比，本发明提供的一种准连续输出的激光器，结构简单，成本较 低，且能够输出高重频高平均功率的激光。
在上述实施例中，仅对本发明进行了示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本 专利申请后可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改。
权利要求
1.一种准连续输出激光器，其特征在于，所述激光器包括依次设置的激光二极管阵 列，光学输入耦合系统，激光介质，偏振棱镜，电光调Q开关阵列和后腔镜。
2.根据权利要求1所述的一种准连续输出激光器，其特征在于，激光介质的接近光学 输入耦合系统的表面，镀上对泵浦光的增透膜和对激光工作波长的高反射膜，以形成前腔镜。
3.根据权利要求1所述的一种准连续输出激光器，其特征在于，所述电光调Q开关阵列 中使用的电光材料为电光晶体或者电光陶瓷其中之一。
4.根据权利要求3所述的一种准连续输出激光器，其特征在于，所述电光调Q开关阵列 为利用光刻工艺在所述电光材料表面形成阵列电极而成的。
5.根据权利要求1所述的一种准连续输出激光器，其特征在于所述电光调Q开关阵列包括多个电光Q开关；同一光路上的一个电光Q开关与所述激光二极管阵列，光学输入耦合系统，激光介质， 偏振棱镜，电光调Q开关阵列，后腔镜的对应部分，组成一个电光调Q激光器；多个电光调Q激光器组成电光调Q激光器阵列；对电光Q开关阵列的驱动电源进行延时触发设制，电光调Q激光器阵列顺次产生激光 脉冲，输出迭加的激光脉冲。
6.根据权利要求1所述的一种准连续输出激光器，其特征在于，所述激光器还包括被 动调Q晶体；被动调Q晶体设置在电光调Q开关阵列和后腔镜之间，与电光Q开关阵列共同作 用，可以实现高频或超高频窄脉冲输出。
7.根据权利要求1所述的一种准连续输出激光器，其特征在于，激光二极管阵列为与 光纤阵列连结形成的光纤耦合激光二极管阵列。
8.根据权利要求1所述的一种准连续输出激光器，其特征在于，后腔镜的接近电光调Q 开关阵列的表面，镀上对泵浦光的增透膜和对激光工作波长的高反射膜。
9.一种准连续输出激光器，其特征在于，所述激光器包括依次设置的激光二极管阵 列，激光介质，电光调Q开关阵列和合束器；电光调Q开关阵列包括多个电光调Q开关，对每个电光调Q开关的电源打开时间设立 延迟。
全文摘要
本发明提供了一种准连续输出激光器，其包括依次设置的激光二极管阵列，光学输入耦合系统，激光介质，偏振棱镜，电光调Q开关阵列和后腔镜。本发明该激光器结构简单，成本较低，且能够输出高重频高平均功率的激光。
文档编号H01S3/115GK102035130SQ20101057261
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月3日 优先权日2010年12月3日
发明者任策, 吴砺, 林江铭 申请人:福州高意通讯有限公司