[发明专利]一种偏振无关电光Q开关

说明书

技术领域

本发明涉及激光器件领域，特别涉及一种偏振无关电光Q开关。

背景技术

激光调Q技术是将激光能量压缩到宽度极窄的脉冲中，从而使激光光源的峰值功率提高几个数量级的一种技术。激光调Q技术的基础是一种特殊的光学元件--快速腔内光开关，一般称为激光调Q开关或简称为Q开关。激光调Q技术的目的是：压缩脉冲宽度，提高峰值功率。

Q值是评定激光器中光学谐振腔质量好坏的指标，一个品质因数。Q值定义=2π×谐振腔内储存的能量/每震荡周期损耗的能量。

Q值愈高，所需要的泵浦阈值就越低，亦即激光愈容易起振。在一般的脉冲固体激光器中，若不采用特殊的措施，脉冲激光在腔内的振荡持续时间与光泵脉冲时间(毫秒量级左右)大致相同，因此输出激光的脉冲功率水平亦总是有限的。

如果采用一种特殊的技术，使光泵脉冲开始后相当长一段时间，有意降低共振腔的Q值而不产生激光振荡，则工作物质内的粒子数反转程度会不断通过光泵积累而增大，然后在某一特殊选定的时刻，突然快速增大共振腔的Q值，使腔内迅速发生激光振荡，积累到较高程度的反转粒子数能量会集中在很短的时间间隔内快速释放出来，从而可获得很窄脉冲宽度和高峰值功率的激光输出。实现以上目的，最常用的方法是在共振腔内引入一个快速光开关--Q开关，其在光泵脉冲开始后的一段时间内处于“关闭”或“低Q”状态，此时腔内不能形成振荡而粒子数反转不断得到增强。在粒子数反转程度达到最大时，腔内Q开关突然处于“接通”或“高Q”状态，从而在腔内形成瞬时的强激光振荡，并产生所谓的调Q激光脉冲输出到腔外。

电光Q开关就是激光调Q中的一种重要器件，它是利用晶体的电光效应，在晶体上加一阶跃式电压，调节腔内光子的发射损耗。开始工作时，晶体两端加一电压，由于晶体的偏振效应，谐振腔的损耗很大，Q值低，激光不振荡，激光上能级不断积累粒子数，Q开光处于关闭状态。某一特定时刻，突然撤去晶体两端电压，谐振腔突变至损耗低，Q值高，Q开关打开，形成巨脉冲激光。

但是传统的电光Q开关都需要在特定偏振状态下使用，否则调Q质量会大大下降，例如在光纤激光器中，非保偏光纤激光的偏振态不确定，此时使用传统的电光Q开关不能达到激光调Q较优效果，若通过保偏光纤实现激光偏振，成本将提高很多，且损耗也将增大。

发明内容

本发明的目的是解决传统电光Q开关只能用于偏振光状态下进行激光调Q，特提供了一种非偏振光状态下进行激光调Q的电光Q开关

本发明提供了一种偏振无关电光Q开关，包括电光晶体、侧面电极、准直器、其特征在于： 所述电光晶体的激光入射面上半部粘结一个楔角片，所述电光晶体的激光出射面上半部粘结同样的楔角片。

采用本发明一种偏振无关电光Q开关，当电光晶体不加电压时，通过晶体的光偏振态不发生任何变化，当电光晶体加上1/2λ波电压时，光偏振态改变，o光变为e光当能够实现非偏振光状态下的激光调Q，并且得到低插损，低电压及高重复频率。

附图说明

图1为本发明一种偏振无关电光Q开关结构示意图。其中 1、7准直器，2、6为楔角片，3为电光晶体，4为侧面电极，5为电极插座。

具体实施方式

实施例一

下面结合附图1对本发明进行说明，非偏振的激光由准直器1进入器件，当光通过楔角片2时，由于晶体双折射现象，将分为o光与e光两束光

  1、当电光晶体3不加电压时，通过晶体的光偏振态不发生任何变化，光路如图2所示，输出接收使用的是准直器7，其与输入端准直器1并不在同一平面上，而是有一定的偏移量，这个偏移量正好导致光束经过楔角片6和束后能够很好的耦合进入准直器7，从而输出。此时激光谐振腔内损耗就小，Q值高

2、当在电光晶体3两侧加上1/2λ波电压时，通过电光晶体4的光偏振态改变，o光变为e光（或e光变为o光），光路如图3所示，此时光束和束偏移方向发生改变，光束合束不能耦合进入准直器7输出。此时激光谐振腔内损耗就大，Q值低，通过外部电源，反复对电光晶体加压去压，就可以实现激光调Q。