[实用新型]一种基于电光和碳纳米管双调Q技术的激光器

说明书

技术领域

本实用新型属于激光器技术领域，特别涉及一种基于电光和碳纳米管双调Q技术的激光 器。

背景技术

在激光技术中，Q因子是用来表征激光谐振腔质量的品质因数，它定义为谐振腔内的总 能量与单位时间腔内损耗的能量之比。激光调Q技术的原理是通过快速改变腔内Q值的大小， 以产生具有高能量、高功率、持续时间短的巨脉冲。激光双调Q技术是在激光谐振腔中同时 使用两个不同的调Q开关，与单调Q相比，双调Q还可以实现更加稳定、更加对称、具有更高 能量和峰值功率的脉冲输出。

电光调Q技术是利用电光晶体的电光效应快速改变腔内Q值的方法。目前，最常利用的是 电光晶体的一次电光效应，即普克尔效应。

碳纳米管是一维纳米材料，它具有中空的管体结构，管壁单元是由碳原子组成的正六边 形碳环结构，碳纳米管按由碳环结构形成的石墨片层数分类，可以分为单壁碳纳米管和多壁 碳纳米管。碳纳米管自1991年被发现以来，就在力学、化学、电子学等领域有着广泛的应用。 在激光技术领域，SWCNT-SA单壁奈米碳管(SWCNTSA)饱和吸收体(SWCNTSA)是一个 非常适合于1μm波段左右全固态调Q或锁模激光器的饱和吸收体。然而，使用单碳纳米管调Q 技术得到的输出激光脉冲宽且不对称，输出激光能量和峰值功率都较低。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于电光和碳纳米管双调Q技术的激 光器，可以得到更窄的脉冲宽度、更加稳定对称的脉冲波形、更大的输出能量和更高的输出 峰值功率。

一种基于电光和碳纳米管双调Q技术的激光器，包括：半导体二极管激光器、输入镜、 激光介质、电光晶体、碳纳米管、输出镜，半导体二极管激光器产生的泵浦光经过输入镜进 入激光谐振腔，通过激光介质，并经过电光晶体和碳纳米管的双调Q之后，由输出镜输出激 光脉冲。

优选的，输入镜为凹透镜，曲率半径为500nm，光面镀有808nm的增透膜，反射面镀有 1064nm的高反膜。

优选的，所述输出镜为平面镜。

优选的，所述的半导体二极管激光器的输出方式为光纤耦合方式。

优选的，所述的输入镜和输出镜构成激光谐振腔结构长度为26cm。

优选的，所述激光介质为掺钕钒酸镥Nd:LuVO4晶体。

本实用新型的有益效果为：

与单碳纳米管调Q产生的激光相比，本实用新型采用电光和碳纳米管双调Q产生的激光可 以得到更窄的脉冲宽度、更加稳定对称的脉冲波形、更大的输出能量和更高的输出峰值功率。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

其中1-半导体二极管激光器，2-输入镜，3-激光介质，4-电光晶体，5-碳纳米管，6-输出 镜。

具体实施方式

为了方便本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合附图及具体实施方式对 本实用新型作进一步的详细描述。

实施例1

如图1所示，本实用新型提供的基于电光和碳纳米管双调Q技术的激光器，包括半导体 二极管激光器1、输入镜2、激光介质3、电光晶体4、碳纳米管5、输出镜6，半导体二极管 激光器1产生的泵浦光经过输入镜2进入激光谐振腔，通过激光介质3，并经过电光晶体4 和碳纳米管5的双调Q之后，由输出镜6输出激光脉冲。

其中，输入镜2和输出镜6构成平—凹谐振腔结构，腔长为26cm，输入镜2的曲率半径 为500mm，透光面镀有808nm的增透膜，反射面镀有1064nm的高反膜，半导体二极管激光 器1的输出方式为光纤耦合方式，激光介质3为掺钕钒酸镥Nd:LuVO4晶体。

实施例2

其中，单碳纳米管调Q输出的激光脉冲宽度为82.5ns，而双电光和碳纳米管双调Q输出的 激光脉冲宽度为37.6ns，压缩了54.4％，而且形状更加对称。

其中，单碳纳米管调Q输出的激光能量为1.2mJ，而电光和碳纳米管双调Q输出的激光能 量为6.2mJ。

其中，单碳纳米管调Q输出的激光峰值功率为1.18KW，而电光和碳纳米管双调Q输出的 激光脉冲宽度为7.93KW，提高了近7倍。

由上述实验数据得出，与单碳纳米管调Q产生的激光相比，本实用新型采用的电光和碳 纳米管双调Q产生的激光得到了更窄的脉冲宽度、更加稳定对称的脉冲波形、更大的输出能 量和更高的输出峰值功率。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白， 在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用 新型做出的各种变化，均为本实用新型的保护范围。