地震烈度
(10)申请公布号 (43)申请公布日 2014.10.15
城市经济学
C N 104104004
A (21)申请号 201310116329.X
(22)申请日 2013.04.07
H01S 3/10(2006.01)
G02F 1/03(2006.01)
(71)申请人长春理工大学
相声flash地址130000 吉林省长春市朝阳区卫星路
7089号
巴士之家(72)发明人金光勇 王速 吴春婷 陈薪羽
王超 于永吉
谭雪春
城市轨道交通研究(54)发明名称
位差唐若昕
(57)摘要
Q 激光相位差的装置，采用多个相位波片插入
Nd:YAG946nm/1338nm 双波长激光器电光调Q 晶体
和全反镜之间，双波长激光经过起偏器和电光调
Q 晶体后通过相位波片，经过一每个相位波片都
会使两个波长的激光相位差增大，所以在腔内插
入两个或更多的相位波片，最终使往返经过相位
波片的双波长激光相位差为整数π。适用于不同
泵浦方式，不同波长范围，不同电光调Q 晶体的双
波长激光器，应用领域包括光电对抗、环境监测、
激光雷达、激光医疗和光谱学研究等。
(51)Int.Cl.
权利要求书1页 说明书3页 附图1页
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页 附图1页(10)申请公布号CN 104104004 A
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1.一种利用多个相位波片调节双波长电光调Q 激光相位差的装置，选用多个相位波片插入Nd:YAG946nm/1338nm 双波长激光谐振腔内；利用多个波片调节双波长电光调Q 激光相位差，其特征在于选取多个相位波片，放置于激光谐振腔内，在电光调Q 晶体和全反镜之间；双波长激光经过起偏器和电光调Q 晶体后通过相位波片，每经过一片相位波片都会使两个波长的激光相位差增大，所以在腔内插入两个或更多的相位波片，最终使往返经过相位波片的双波长激光相位差为整数π。
2.如权利要求1所述的利用多个相位波片调节双波长激光相位差的装置，其特征在于闪光灯泵浦或LD 泵浦的Nd:YAG946nm/1338nm 双波长激光器。
3.如权利要求1所述的利用多个相位波片调节双波长激光相位差的装置，其特征在于采用电光调Q 装置，电光调Q 晶体两端面镀有相应双波长的增透膜系。
4.如权利要求1所述的利用多个相位波片调节双波长激光相位差的装置，其特征在于在激光谐振腔内插入多个相位波片，插入位置在电光调Q 晶体和全反镜之间。权 利 要 求 书CN 104104004 A
利用多个波片调节双波长电光调Q激光的相位差
技术领域
[0001] 本发明涉及一种多个相位波片调节双波长激光相位差的装置，尤其涉及双波长电光调Q激光器
腔内插入多个相位波片调节双波长激光相位差。属于固体激光技术领域，应用领域包括精密激光光谱学研究、激光雷达、光通信以及非线性晶体频率转换等。
背景技术
[0002] 双波长激光器可以广泛应用于光计算，激光遥感，非线性晶体频率转换以及共振全息干涉等领域。在一些领域中，需要具有高单脉冲能量、窄脉宽和双波长激光输出能量配比接近等要求。固体激光器相对于其他种类的激光器更加容易满足上述要求，而且将电光调Q技术应用的双波长激光器，可以在一定程度上提高双波长激光器的各项技术指标，使其能够得到跟广泛的应用，但是电光调Q技术应用于双波长激光器，特别是只用一个电光调Q晶体同时对两个波长的激光进行电光调Q时，通常会遇到双波长激光经过电光调Q晶体和相位波片等电光调Q器件时，双波长激光会产生一定的相位差，进而导致双波长激光产生不必要的损耗，对双波长激光总输出能量和双波长激光输出能量配比造成不利影响。而在某些领域需要高输出能量，双波长输出能量配比合理的双波长激光器。为此，可以采用在双波长激光器腔内插入多个相位波片来调节双波长相位差来实现这一目的。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提高双波长电光调Q激光器的输出总能量，稳定双波长电光调Q输出的能量配比，通过在双波长电光调Q激光器谐振腔内插入多个相位波片，来调节双波长的在电光调Q过程中
产生的相位差，以此使双波长电光调Q输出能量提高，脉宽更窄，双波长输出能量配比更接近。
[0004] 一种利用多个相位波片调节双波长激光相位差装置，通过在双波长电光调Q激光器的电光调Q晶体和全反镜之间插入多个相位波片，经过起偏器和施加晶压的电光调Q晶体的双波长激光会产生一定的相位差，当双波长激光再次经过相位波片时，其相位差会一定程度的增大，当双波长激光通过多个相位波片后，其相位差可达到π的整数倍。[0005] 所述的双波长电光调Q激光器，其特征在于闪光灯侧面泵浦Nd:YAG双波长电光调Q激光器。
[0006] 所述的双波长电光调Q激光器，其特征在于利用一个电光调Q晶体同时对两个波长的激光进行调Q，电光调Q晶体为铌酸锂晶体，铌酸锂晶体的长为25mm，宽为9mm，高为9mm。
[0007] 所述的利用多个相位波片调节双波长激光相位差装置，其特征在于插入在激光谐振腔内，在电光调Q晶体和全反镜之间，相位波片材质为K9玻璃，双面镀有相应波长增透膜系，需要插入3个1338nm波长的λ/4相位波片，相位波片的厚度为0.5mm。
[0008] 本发明的利用多个相位波片调节双波长激光相位差装置，能够基本消除闪光灯侧面泵浦Nd:YAG双波长电光调Q过程中双波长激光产生的相位差，通过在双波长电光调Q激
光器的电光调Q晶体和全反镜之间插入3个相位波片，经过铌酸锂晶体和3个相位波片的双波长激光产
生了大约为π/2的相位差，再以相同过程经过3个相位波片和铌酸锂晶体，又产生大约为π/2的相位差，最终实现双波长的相位差约为大约为π。以946nm和1338nm 双波长激光为例，当双波长激光激光通过铌酸锂晶体时，铌酸锂晶体所加电压为1338nm波长激光的λ/4晶压，此时1338nm激光产生的相位延迟约为0.5π，946nm激光所产生的相位延迟约为0.707π，双波长激光的相位差约为0.207π，当双波长激光经过一片λ/4相位波片时，1338nm波长激光产生的相位改变约为0.25π，946nm波长激光产生的相位改变约为0.3535π，双波长激光的相位改变差约为0.1035π，同理，经过3片相同的相位波片后双波长激光的相位差约为0.51π，再经过3片相位波片和铌酸锂晶体后，双波长激光的相位差约为π，均可同时通过整个电光调Q设备。从而使得双波长激光在电光调Q过程中减小了损耗，更好的实现了电光调Q的实验效果。本装置也可以用于其他泵浦方式的激光器，不同的波长范围和电光调Q晶体都是适用于本装置的。
[0009] 本发明的突出效果将在具体实施方式中加以进一步的说明。
附图说明
[0010] 图1为在激光谐振腔内插入相位波片组的装置图。
具体实施方式
[0011] 如图1所示，全反镜1；相位波片装置2；电光调Q铌酸锂晶体3；起偏器4；激光工作物质Nd:YAG晶体5；输出镜6。
[0012] 本发明的利用多个相位波片调节双波长激光相位差的工作过程如下：全反镜1，材质为K9玻璃，其直径为20mm，镜片厚度为5mm，镀有对1064nm波段激光的高透过率膜系，透过率大于99.9%，对946nm波段激光和1338nm波段激光的全反膜系，反射率大于99.9%；相位波片装置2，采用3个厚度为0.5mm的相位波片，镜片表面镀有双波长激光的增透膜，透过率大于99%；电光调Q铌酸锂晶体3，晶体的规格为25mm×9mm×9mm，晶体两个端面镀有946nm和1338nm两个波长的增透膜，其透过率在99%左右；起偏器4，对946nm激光和1338nm激光同时起偏，变为线偏振光，表面镀有双增透膜，透过率大于99%以上；激光工作物质Nd:YAG晶体5，，长度为120mm，端面直径为6mm，双面镀有946nm 和1338nm双高透膜系，透过率在99%以上；输出镜6，材质为K9玻璃，其直径为20mm，镜片厚度为5mm，实验中使用的输出镜对946nm波段激光的反射率约为15.8%，对1338nm波段激光的反射率约为16.9%，对1064nm波段激光的增透膜系，透过率在96%以上。
[0013] 本发明首先由闪光灯侧面泵浦激光工作物质Nd:YAG，由于全反镜表面、相位波片表面、铌酸锂晶体端面、起偏器表面、Nd:YAG晶体端面和输出镜表面镀有相应膜系，所以1064nm激光不能够起振，而产生的是946nm/1338nm双波长激光的输出，激光从Nd:YAG晶体端面出发，首先经过起偏器，变为线偏振光，再经过施加电压的铌酸锂晶体，产生电光效应，使经过铌酸锂晶体的双波长激光产生
大约为0.207π的相位差，再经过相位波片装置，每经过一个相位波片，双波长激光的相位差都会增加约为0.1035π，当双波长激光通过3个相位波片后，两个波长激光的相位差正好约为0.51π，再按照光路反向经过相位波片装置和施加电压的铌酸锂晶体，双波长的相位差此时约为π，然后经过起偏器和Nd:YAG晶体，
最后从输出镜端输出激光。
[0014] 本发明提供了一种利用多相位波片调节双波长激光相位差的方法和装置。采用一种多个相位波片装置，对闪光灯侧面泵浦Nd:YAG946nm/1338nm电光调Q激光器中双波长激光的相位差进行调节，最后得到高峰值功率和双波长激光输出能量配比合理的激光输出，而且此装置也可以应用于其他不同泵浦方式、不同电光调Q装置和不同输出波长的双波长激光器。
[0015] 本发明的工作原理如下：
由于经过起偏器和施加电压的铌酸锂晶体的双波长激光产生了大约为0.207π的相位差，加大了激光输出不必要的损耗，因此在铌酸锂晶体和全反镜之间添加一组多个相位波片装置，双波长激光每经过一个相位波片，双波长激光的相位差都会增加0.1035π，当双波长激光通过3个相位波片后，两个波长激光的相位差正好为0.5π，再按照光路反向经过相位波片装置和施加电压的铌酸锂晶体，双波长的相位差此时为π，然后经过起偏器和Nd:YAG晶体，最后从输出镜端输出激光。
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