复合腔Q开关-长脉冲双功能高光束质量固体激光器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种复合腔Ｑ开关—长脉冲双功能固体激光器，包括谐振腔后镜和激光工作物质，具有一第一光路及一第二光路，谐振腔后镜和激光工作物质为共用部分，在第一光路和第二光路之间具有一光路转换反射镜，设置于激光工作物质相对谐振腔后镜的另一侧，通过改变来自激光工作物质的光线方向，分别使第一光路或第二光路工作，所述的第一光路还包括开关元件及第一输出镜，可产生Ｑ开关激光，所述的第二光路还包括一第二输出镜，能满足长脉冲激光的耦合度要求，该第二光路可产生长脉冲激光。本实用新型专利技术使用一套激光器设备能提供两种不同脉冲的激光，降低了成本，同时又能保证光束质量，并提高了设备应用效率。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光学器件领域，涉及一种双功能激光器，特别是一种集Q开关激光器和长脉冲激光器于一体的双功能激光器。
技术介绍
众所周知，激光器是利用受激辐射原理使光在某些受激发的激光工作物质中振荡或发射的器件。在科研、医疗和工业生产领域，激光器已获得了广泛的发展和应用。Q开关激光器和长脉冲激光器都是常用的激光器。Q开关激光器是一种在很短的脉冲内产生激光的激光器，其脉冲宽度为纳秒(ns)量级。参见图1，传统的电光Q开关激光器的开关元件位于激光谐振腔的后镜1和激光工作物质2之间，例如λ/4波片4、KD*P普克尔盒5、起偏镜6等元件。长脉冲激光器则是产生相对较长脉冲激光的激光器，其脉冲宽度为毫秒(ms)量级。这两种激光器结构不同且有着不同的用途。但是，在某些领域的实际应用中，有时会同时需要这两种不同脉冲长度的激光，这就需要配备两种类型的激光器。这存在如下问题一、现有的激光器是贵重设备，激光器的激光工作物质、聚光腔、泵浦电源价格都很昂贵，如果同时配备两套独立的激光器系统将需要很大的开支；二、现有激光器只能提供一种类型的激光，其应用范围较窄，经常出现设备闲置的情况，应用效率较低；三、现有技术用一个谐振腔难以实现满足两种激光对光束质量和效率的要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种既能输出Q开关激光，又能输出长脉冲激光的双功能激光器。为实现该目的，本技术采用的技术方案是该激光器包括谐振腔后镜、激光工作物质和输出镜，其具有一第一光路及一第二光路，所述的谐振腔后镜和激光工作物质作为两个光路的共用的部分，在第一光路和第二光路之间具有一光路转换反射镜，其设置于激光工作物质相对谐振腔后镜的另一侧，通过改变来自激光工作物质的光线方向，分别使第一光路或第二光路工作，所述的第一光路还包括开关元件及第一输出镜，该第一光路可产生Q开关激光，所述的第二光路还包括一第二输出镜，该第二输出镜能满足长脉冲激光的耦合度要求，该第二光路可产生长脉冲激光。采用上述方案，光路转换反射镜的移动或旋转可以改变来自激光工作物质的光线，使该光线分别进入第一光路或第二光路，当该光线进入第一光路时，该第一光路工作，谐振腔后镜与第一输出镜之间形成激光谐振腔，谐振腔后镜、激光工作物质、开关元件及第一输出镜谐振产生Q开关激光；当该光线进入第二光路时，该第二光路工作，谐振腔后镜和第二输出镜之间形成激光谐振腔，谐振腔后镜、激光工作物质、移动反射镜、第二输出镜谐振产生长脉冲激光。与现有技术相比，本技术具有如下优点一、降低成本。本技术在一套激光器系统中，通过共用激光工作物质、聚光腔和泵浦电源，能产生两种脉冲长度的激光，实现两种激光器的功能，能大大降低成本。二、保证了激光光束质量。本技术巧妙地将传统的Q开关激光器的开关零部件前置，并加入一个可进行光路转换的反射镜，满足了Q开关激光器与长脉冲激光器的不同设计要求，保证了Q开关激光器谐振腔与长脉冲激光谐振腔的分离，从而能保证好的光束质量并能满足激光效率的要求。三、提高应用效率。由于能分别产生两种不同的激光，本激光器可用于更多的场合，提高了设备的应用效率。四、减小体积。现有技术中要提供两种不同的激光，需要采用两套系统相比，本技术只需一套系统，设备体积大大减小。附图说明下面通过附图，对本技术作详细说明。图1为现有的一种Q开关激光器结构示意图；图2为本技术所述激光器的第一实施例的结构示意图；图3为图2中第一光路的工作示意图，此时该激光器产生Q开关激光；图4为图2中第二光路的工作示意图，此时该激光器产生长脉冲激光；图5为本技术所述激光器的第二实施例的结构示意图；图6为本技术所述激光器的第三实施例的结构示意图；图7为本技术所述激光器的第四实施例的结构示意图。图中标号说明1-谐振腔后镜；2-激光工作物质；3-光路转换反射镜；4-λ/4波片；5-KD*P普克尔盒；6-起偏镜；7-第一输出镜；8-第二输出镜；9-45度输出反射镜；10-枢轴。具体实施方式参见图2。在本技术的该第一实施例中，该复合腔Q开关—长脉冲双功能固体激光器具有一第一光路和一第二光路，谐振腔后镜1和激光工作物质2为两个光路的共用部分，所述的谐振腔后镜1为一全反射镜，激光工作物质2为固体激光工作物质，如NdYAG、NdYLF、Alexandrite等。在第一光路与第二光路之间具有一光路转换反射镜，其为一45度全反射镜，设置于激光工作物质相对谐振腔后镜的另一侧，与激光工作物质2和谐振腔后镜1所在直线成45度。通过改变来自激光工作物质的光线方向，分别使第一光路或第二光路工作。第一光路除了包括共用部分外，还包括开关元件及第一输出镜7。所述的开关元件设置于光路转换反射镜3与第一输出镜7之间，包括一λ/4波片4、一KD*P普克尔盒5及一起偏镜(又称偏振镜)6，这些是形成电光Q开关激光的基本开关元件。所述的第一输出镜7为一Q开关激光器专用的高斯输出镜，可以提高Q开关激光的光束质量。第二光路除包括共用部分外，还包括一第二输出镜8，该第二输出镜为一半反射均匀输出镜，应设呈能满足长脉冲激光的耦合度要求，使该第二光路可产生高效率的长脉冲激光。在该第一实施例中，第一光路的开关元件，包括λ/4波片4、KD*P普克尔盒5及起偏镜(又称偏振镜)6，和第一输出镜7设置在共用部分，即谐振腔后镜1和激光工作物质2所在的直线上。在该第二输出镜8与所述光路转换反射镜3相对应的的另一侧还可进一步设置一输出反射镜9，其也是45度全反射镜，与该第一光路成45度，与所述的光路转换反射镜3的反射面相互平行。用来改变长脉冲激光的输出方向，使第一光路与第二光路输出方向相同。参见图3。此时，光路转换反射镜3移出第一光路，谐振腔后镜1与第一输出镜7之间形成激光谐振腔，该第一光路工作，谐振腔后镜1、激光工作物质2、λ/4波片4、KD*P普克尔盒5、起偏镜6及第一输出镜7谐振产生Q开关激光。参见图4。此时，光路转换反射镜3插入第一光路中，谐振腔后镜和第二输出镜之间形成激光谐振腔，所述第二光路工作，谐振腔后镜1、激光工作物质2、第二输出镜8谐振产生长脉冲激光。输出反射镜9用来反射长脉冲激光，使长脉冲激光的输出方向与Q开关激光相同。所述的第一光路与第二光路设置的位置也可相互变换。参见图5，所示为本技术的第二实施例。与第一实施例不同的是，第二光路的第二输出镜8设置在谐振腔后镜1和激光工作物质2所在的直线上，该第二光路为一直线。第一光路的开关元件，包括λ/4波片4、KD*P普克尔盒5和起偏镜6，以及第一输出镜7设置输出反射镜9的反射方向上。当光路转换反射镜3移开时，所述的第二光路工作，当反射镜3移入光路中时，将所述的光线反射到第一光路中，所述的第一光路工作。参见图6，所示为本技术的第三实施例。与第一实施例不同的是，所述光路转换反射镜3一侧设有一枢轴10，该反射镜3可以绕该枢轴10旋转，从而离开或置入光路，使来自激光工作物质2的光线的方向改变。通过该结构分别使第一光路或第二光路工作。参见图7，所示为本技术的第4实施例。与第二实施例不同的是，所述光路转换反射镜3中部设有一枢轴10，该反射镜3可以绕该枢轴10旋转，但不离开光路。通过该反射镜3的旋转可以改变来自激光工作物质2的光线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合腔Ｑ开关－长脉冲双功能固体激光器，包括谐振腔后镜、激光工作物质和输出镜，其特征在于：该激光器具有一第一光路及一第二光路，所述的谐振腔后镜和激光工作物质作为两个光路的共用的部分，在第一光路和第二光路之间具有一光路转换反射镜，其设置于激光工作物质相对谐振腔后镜的另一侧，通过改变来自激光工作物质的光线方向，分别使第一光路或第二光路工作，所述的第一光路还包括开关元件及第一输出镜，该第一光路可产生Ｑ开关激光，所述的第二光路还包括一第二输出镜，该第二输出镜能满足长脉冲激光的耦合度要求，该第二光路可产生长脉冲激光。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张放，
申请(专利权)人：北京镭宝光电技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]