[发明专利]一种单纵模调Q双脉冲激光输出方法及激光器

说明书

本发明公开了一种单纵模调Q双脉冲激光输出方法及激光器，该激光器包括：第二泵浦源、第二激光增益介质、第一泵浦源、第二激光输出镜、第一激光输出镜，第一激光增益介质、第二起偏器、第一起偏器、四分之一波片、棱镜、电光调Q晶体和激光全反射镜，电光调Q晶体阶跃式退压时，输出第一路单纵模激光，电光调Q晶体阶跃式加压时，输出第二路单纵模激光。本发明方案不仅能够输出双脉冲激光，而且所输出的脉冲序列从时间上来看为成对的单纵模脉冲激光。

技术领域

本发明涉及固体激光器领域，特别是一种单纵模调Q双脉冲激光输出方法及激光器。

背景技术

双脉冲激光在激光测距、环境监测、激光遥感、激光雷达方面具有十分广泛的需求。目前公开报道的双脉冲激光主要为非单纵模输出。单纵模脉冲激光与非单纵模脉冲激光相比，具有更窄的线宽、更高的相干性、更大的亮度，因此若将非单纵模的双脉冲激光用单纵模的双脉冲激光代替，则可在上述技术领域进一步提高测量与探测精度。然而，公开报道的双脉冲激光器主要以非单纵模双脉冲激光输出为主，截止到目前为止还未见到关于单纵模调Q双脉冲激光输出的报道。目前与本发明相关的一种已知技术由李峰等人所公开(李峰，王君涛，殷苏勇，等.电光调Q双脉冲输出Nd：YAG全固态激光器，中国激光，2012，39(08)：27-31.)，其所采用的结构如图1所示。图1中，101为激光谐振腔全反镜，102为Q开关，103为四分之一波片，104为偏振片，105为LD泵浦源，106为聚焦耦合系统，107为镀有泵浦光增透、激光高反的镜片，108为Nd：YAG激光晶体，109为激光谐振腔输出镜。但是已知技术存在以下三方面不足：其一，输出的双脉冲激光均为非单纵模，已知技术方案无法获得单纵模双脉冲激光输出；其二，每对调Q晶体施加一次高压信号，只能获得一个调Q脉冲激光输出，因此若在高重频运转条件下则会对调Q晶体造成较大的压力；其三，已知技术方案是采用一次泵浦、两次调Q的技术来获得双脉冲激光输出的，两个脉冲激光消耗一次泵浦所产生的反转粒子数，因此很难获得较大能量的双脉冲激光输出。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提出一种单纵模调Q双脉冲激光输出方法及激光器。

根据本发明的一方面，提出一种单纵模调Q双脉冲激光器，所述激光器包括：第二泵浦源、第二激光增益介质、第一泵浦源、第二激光输出镜、第一激光输出镜，第一激光增益介质、第二起偏器、第一起偏器、四分之一波片、棱镜、电光调Q晶体和激光全反射镜，其中：

所述第一泵浦源置于所述第一激光增益介质的前方，用于为所述第一激光增益介质提供脉冲泵浦光；

所述第二泵浦源置于所述第二激光增益介质的前方，用于为所述第二激光增益介质提供脉冲泵浦光；

所述第一激光输出镜、第一激光增益介质、第一起偏器、电光调Q晶体以及激光全反射镜构成第一路激光谐振腔；

所述第二激光输出镜、第二激光增益介质、第二起偏器、四分之一波片、棱镜、电光调Q晶体以及激光全反射镜构成第二路激光谐振腔；

当电光调Q晶体阶跃式退压时，输出第一路单纵模激光，当电光调Q晶体阶跃式加压时，输出第二路单纵模激光，重复电光调Q晶体阶跃式加压和阶跃式退压状态，输出单纵模调Q双脉冲激光。

可选地，所述第一激光增益介质与第二激光增益介质平行放置，且与激光输出方向一致。

可选地，所述第一激光输出镜置于第一激光增益介质的一侧，所述第二激光输出镜置于第二激光增益介质的一侧，且均垂直于激光输出方向放置，所述第一起偏器置于所述第一激光增益介质的另一侧，所述第二起偏器置于所述第二激光增益介质的另一侧。

可选地，所述棱镜置于所述第一起偏器和第二起偏器远离第一激光增益介质和第二激光增益介质的一侧，所述四分之一波片置于所述第二起偏器与所述棱镜之间。

可选地，所述电光调Q晶体和激光全反射镜依次置于所述棱镜远离第一起偏器和第二起偏器的一侧。