[发明专利]473nm电光调Q激光器

说明书

技术领域

本发明属于固体激光器，具体涉及一种473nm电光调Q激光器

背景技术

激光水下通信具有抗干扰能力强、数据传送率高、保密性好等优点。海水对激光具有散射和吸收特性，其中蓝光激光的衰减系数最低，是海水的窗口。因此473nm蓝光激光器是激光水下通信和探测的重要光源。

采用掺钕钇铝石榴石（Nd:YAG）作为增益介质，利用⁴F_3/2→⁴I_9/2之间的准三能级激光跃迁，能够获得波长为946nm的基频光，再通过非线性晶体倍频技术，可以得到473nm蓝光激光输出。这也是目前产生蓝光激光的主要方法。但对脉冲473nm激光器的报道中，多采用被动调Q或声光调Q，还没有电光调Q473nm激光器的报道。与被动调Q和声光调Q相比，电光调Q更容易获得窄脉宽和高峰值功率,且输出脉冲时刻可控，稳定性更好，可以提高激光测距精度。

发明内容

本发明为填补上述空白，提出一种473nm电光调Q激光器，以获得脉冲473nm激光输出，该激光器应具有重复频率高、脉冲宽度窄、单脉冲能量高、光束质量好的特点，适用于高精度激光雷达水下测量。

本发明的基本思想是：

本振级的谐振腔采用适用于高功率激光输出的凸凹腔，双端脉冲泵浦掺钕钇铝石榴石激光晶体，电光调Q产生脉冲输出的946nm基频光，经过放大级，946nm激光功率得到放大，最后通过两块级联方式放置的LBO晶体产生473nm蓝光激光。

本发明的技术解决方案如下：

一种473nm电光调Q激光器，特点在于其构成包括本振级、放大级和腔外倍频三部分：

所述的本振级由平凸后腔镜、电光调Q晶体、1/4波片和布鲁斯特起偏器、第一激光二极管泵浦源、第一泵浦耦合系统、第一分光镜、第一增益介质、第二分光镜、第二泵浦耦合系统、第二激光二极管泵浦源和平凹输出镜组成，上述元部件的位置关系如下：

共水平光路依次的第一激光二极管泵浦源、第一泵浦耦合系统、第一分光镜、第一增益介质、第二分光镜、第二泵浦耦合系统和第二激光二极管泵浦源，所述的第一分光镜和第二分光镜均对808nm-885nm宽带增透，对1064nm增透，对946nm高反，与光路成45°放置，所述的第一激光二极管泵浦源和第二激光二极管泵浦源对所述的第一增益介质进行双端泵浦；

共垂直光路依次的平凸后腔镜、电光调Q晶体、1/4波片和布鲁斯特起偏器，该布鲁斯特起偏器与所述的光路成45°，该垂直光路经所述的布鲁斯特起偏器与所述的第一分光镜相交，所述的第一分光镜与所述的布鲁斯特起偏器平行；

所述的平凹输出镜位于第二分光镜的反射光方向并与该反射光方向垂直，经该平凹输出镜输出的光束经所述的第四分光镜反射进入所述的放大级；

所述的放大级依次由共水平光路的第三激光二极管泵浦源、第三泵浦耦合系统、第三分光镜、第二增益介质、第四分光镜、第四泵浦耦合系统和第四激光二极管泵浦源组成，所述的第三分光镜和第四分光镜均对808nm-885nm宽带增透，对1064nm增透，对946nm高反，与光路成45°角放置；

所述的腔外倍频部分由在所述的第三分光镜的反射光方向依次的平面输出镜、第一非线性晶体、第二非线性晶体和平面全反镜组成。

所述的第一激光二极管泵浦源、第二激光二极管泵浦源、第三激光二极管泵浦源和第四激光二极管泵浦源的发射波长为808nm或885nm，工作在脉冲方式。

所述的第一泵浦耦合系统、第二泵浦耦合系统、第三泵浦耦合系统和第四泵浦耦合系统均对808nm-885nm宽带增透，对946nm-1064nm宽带高反。

所述的平凸后腔镜对808nm-885nm宽带增透，对1064nm的透过率为90%，对946nm高反。

所述的第一增益介质和第二增益介质均为键合掺钕钇铝石榴石晶体，掺杂浓度1at.%，中心掺杂长度为3mm，两端不掺杂。

所述的平凹输出镜对1064nm的透过率为90%，对946nm的透过率为3%。

所述的电光调Q晶体为磷酸氧钛铷（RTP），与布鲁斯特起偏器构成电光Q开关，镀有对946nm高透膜。

所述的第一非线性晶体和第二非线性晶体均为三硼酸锂（LBO）。

本发明具有以下优点：

1、与被动调Q和声光调Q相比，电光调Q更容易获得窄脉宽和高峰值功率，且输出脉冲时刻可控，稳定性好，可以提高激光测距精度。