專利名稱：聲光調制激光器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種激光裝置，尤其是涉及一種采用了聲光調制器的具備鎖光功能的
激光器。背景技術：
激光器一般包括激勵源、增益介質以及光學諧振腔。在增益介質中，在沒有任何外 界作用時，激發(fā)態(tài)原子自發(fā)地從高能級向低能級躍遷，同時輻射出一光子，產生自發(fā)輻射； 而若激發(fā)態(tài)原子接收具有某一能級差的能量的外來光子的激勵時，則也從由高能級受迫躍 遷到低能級，同時輻射出一個與激勵光子相同的光子，產生受激輻射。 在激光器中利用光學諧振腔來形成所要求的強輻射場，使輻射場能量密度遠遠大 于熱平衡時的數值，從而使受激輻射概率遠遠大于自發(fā)輻射概率。 光學諧振腔的主要部分是兩個互相平行的并與增益介質軸線垂直的反射鏡，有一 個是全反射鏡，另一個是半反射鏡。在外界通過光、熱、電、化學或核能等各種激勵源的激勵 下，光學諧振腔內的增益介質將會在兩個能級之間實現粒子數反轉。這時產生受激輻射，在 產生的受激輻射光中，沿軸向傳播的光在兩個反射鏡之間來回反射、往復通過已實現了粒 子數反轉的增益介質，不斷引起新的受激輻射，使軸向行進的該頻率的光得到放大，這個過 程稱為光振蕩。這是一種雪崩式的放大過程，使諧振腔內沿軸向的光驟然增強，所以輻射場 能量密度大大增強，受激輻射遠遠超過自發(fā)輻射，輻射經過不斷放大后從半反射鏡射出從 而產生激光。 在激光器的使用中，通常有鎖光的需求，即將控制激光器的激光的出射。傳統(tǒng)的解 決辦法是在增益介質向半反射鏡輸出光線的光路上設置一個聲光調制器，利用聲光調制器 光束發(fā)生衍射進而偏轉，使其不能被振蕩放大，來達到鎖光的目的。 然而在使用過程中，聲光調制器的鎖光能力有限，并不能將能量很強的激光完全 偏轉，會有一部分仍然從半反射鏡射出，產生漏光。
發(fā)明內容
鑒于此，有必要針對傳統(tǒng)的聲光調制激光器會產生漏光的問題，提供一種可以有 效克服漏光的聲光調制激光器。 —種聲光調制激光器，包括激發(fā)裝置、光學諧振腔以及第一聲光調制器，所述激發(fā) 裝置處于光學諧振腔內，所述光學諧振腔兩端設有平行設置的全反射鏡和半反射鏡，所述 第一聲光調制器設于光學諧振腔內且位于所述激發(fā)裝置與半反射鏡之間，所述第一聲光調 制器與半反射鏡之間設有第二聲光調制器，所述第一聲光調制器與第二聲光調制器之間在 軸向上所成夾角的角度大于0度。。 通過設置與第一聲光調制器互成角度的第二聲光調制器可將漏光偏轉，且其偏轉 的方向與第一聲光調制器偏轉方向互成角度，不會將經第一聲光調制器衍射后光束調整回 原來的方向，從而使其不能夠被反饋回增益介質形成激光輸出，有效克服漏光問題。
優(yōu)選地，所述第一聲光調制器與第二聲光調制器之間的角度為80。至100° 。
優(yōu)選地，所述第一聲光調制器與第二聲光調制器之間的角度為90。。
優(yōu)選地，所述激發(fā)裝置為二極管泵浦頭。 優(yōu)選地，所述第一聲光調制器和第二聲光調制器包括軸向連接的超聲波發(fā)生器和 熔融石英，所述超聲波發(fā)生器向熔融石英的軸向發(fā)射超聲波。
圖1為傳統(tǒng)的聲光調制激光器的在聲光調制器關閉時示意圖；
圖2為傳統(tǒng)的聲光調制激光器的在聲光調制器工作時示意圖；
圖3為熔融石英在超聲波的影響下折射率變化曲線圖；
圖4為本發(fā)明一實施例的聲光調制激光器的結構示意圖；
圖5為第一聲光調制器與第二聲光調制器的位置關系圖。
具體實施方式
如圖l所示，為傳統(tǒng)的聲光調制激光器結構示意圖。該聲光調制激光器包括激發(fā) 裝置100、光學諧振腔200以及第一聲光調制器300。激發(fā)裝置100處于光學諧振腔200內， 光學諧振腔200兩端設有平行設置的全反射鏡210和半反射鏡220，第一聲光調制器300設 于光學諧振腔內200且位于激發(fā)裝置100與半反射鏡220之間。 激發(fā)裝置100主要包括激勵源110和增益介質120，激勵源110使增益介質120中 的參雜離子遷躍到高能級，然后在往低能級遷躍的過程中產生光子，向外輻射，其中往增益 介質120軸向輻射的光子分別射向全反射鏡210和半反射鏡220，經過反射后又回到增益 介質120中，光子在光學諧振腔200內反復振蕩、放大，從而形成強烈的激光束從半反射鏡 220射出，形成激光。 第一聲光調制器300包括超聲波發(fā)生器310和熔融石英320，超聲波發(fā)生器310可 由射頻電源驅動向熔融石英320的軸向發(fā)射超聲波。 當超聲波發(fā)生器310不工作時，熔融石英320對光束沒有影響。因此光束可以被 反復振蕩、放大。 當有射頻功率注入時，超聲波發(fā)生器310在外部射頻電源的驅動下在熔融石英 320內部產生超聲波，從而引起熔融石英320內部折射率產生周期性變化(如圖3所示)， 使得熔融石英320變成了一個光柵，當激光通過熔融石英320時，由于光柵的衍射作用，光 的傳播方向產生偏折(如圖2所示)。自發(fā)輻射產生的光子由于聲光調制器的衍射作用， 無法通過光學諧振腔200的反射作用再次通過增益介質120，被放大和振蕩，此時無激光輸 出。增益介質內部的離子絕大部分處于高能態(tài)，只有自發(fā)輻射，此狀態(tài)為鎖光狀態(tài)。
當激光已經形成，而要進行鎖光時，由于第一聲光調制器300的衍射能力有限，當 激光能量過大時無法完全偏轉激光束，會有一部分激光通過半反射鏡220射出，產生漏光。
如圖4所示，為本實施例的聲光調制激光器的結構示意圖。本實施例的聲光調制 激光器在第一聲光調制器300與半反射鏡220之間進一步增設了一個第二聲光調制器400， 并使第一聲光調制器300與第二聲光調制器400之間在軸向上互成角度，優(yōu)選角度為80° 至100° ，進一步優(yōu)選為90。，即二者相互正交(參見圖5)。因此即使有漏光，也可通過第
4二聲光調制器400將漏光偏轉，且其偏轉的方向與第一聲光調制器300的偏轉方向相互正 交，不會將經第一聲光調制器300衍射后光束調整回原來的方向，從而使其能夠被反饋回 增益介質120，形成激光輸出。 本實施例中，采用的激發(fā)裝置為二極管泵浦頭，由激光二極管輸出泵浦光(典型
的如808nm波長的激光)。在其他實施例中，也可以采用燈泵浦、端面泵浦等。 以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并
不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員
來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保
護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
一種聲光調制激光器，包括激發(fā)裝置、光學諧振腔以及第一聲光調制器，所述激發(fā)裝置處于光學諧振腔內，所述光學諧振腔兩端設有平行設置的全反射鏡和半反射鏡，所述第一聲光調制器設于光學諧振腔內且位于所述激發(fā)裝置與半反射鏡之間，其特征在于，所述第一聲光調制器與半反射鏡之間設有第二聲光調制器，所述第一聲光調制器與第二聲光調制器之間在軸向上所成夾角的角度大于0度。
2. 如權利要求1所述的聲光調制激光器，其特征在于，所述第一聲光調制器與第二聲 光調制器之間的角度為80。至100° 。
3. 如權利要求1所述的聲光調制激光器，其特征在于，所述第一聲光調制器與第二聲 光調制器之間的角度為90。。
4. 如權利要求1所述的聲光調制激光器，其特征在于，所述激發(fā)裝置為二極管泵浦頭。
5. 如權利要求1所述的聲光調制激光器，其特征在于，所述第一聲光調制器和第二聲 光調制器包括軸向連接的超聲波發(fā)生器和熔融石英，所述超聲波發(fā)生器向熔融石英的軸向 發(fā)射超聲波。
全文摘要
一種聲光調制激光器，屬于激光裝置領域。該聲光調制激光器包括激發(fā)裝置、光學諧振腔以及第一聲光調制器，所述激發(fā)裝置處于光學諧振腔內，所述光學諧振腔兩端設有平行設置的全反射鏡和半反射鏡，所述第一聲光調制器設于光學諧振腔內且位于所述激發(fā)裝置與半反射鏡之間，所述第一聲光調制器與半反射鏡之間設有第二聲光調制器，所述第一聲光調制器與第二聲光調制器之間在軸向上的夾角大于0度。通過設置與第一聲光調制器互成角度的第二聲光調制器可以有效克服傳統(tǒng)的聲光調制激光器的漏光問題。
文檔編號H01S3/16GK101764347SQ20091010962
公開日2010年6月30日 申請日期2009年11月16日 優(yōu)先權日2009年11月16日
發(fā)明者汪玉樹, 高云峰 申請人:深圳市大族激光科技股份有限公司