主动Q开关激光器的稳定性

摘要

本发明公开了一种具有腔内非线性耦合器的主动Q开关激光器，在所述非线性耦合器中产生稳定的光频率转换输出。对几个例子的增益波动不灵敏条件进行定义和描述。即使当使用Q开关削减该脉冲时，具有满足这种条件的耦合值的非线性耦合器允许稳定的激光器操作，所述稳定的激光器操作具有脉冲间最小的相互作用。因此，公开的激光器的输出脉冲持续时间和重复频率可以在基本上与激光器增益值和动态特性无关的大范围上被改变。尽管公开的激光器还可被应用于其它光频率转换机制，本发明只演示了二次和三次谐波光频率转换。

主权项

1.一种Q开关激光器，其包括：a)谐振腔，所述谐振腔包含在其内的增益介质；b)用于泵浦所述增益介质的装置，以在所述增益介质内增加光增益，从而在所述谐振腔内在腔往返时间内产生光循环功率，所述光循环功率具有基础光频率；c)信号发生器，其产生具有门宽度的门信号，并且以脉冲重复频率调制所述门信号；d)在所述谐振腔内的光开关，其响应从所述信号发生器接收到的门信号以将所述光开关在所述门宽度的持续时间内从高损耗状态切换至低损耗状态，从而产生具有光脉冲宽度的光脉冲；其中，在所述高损耗状态中，能量积累在所述增益介质中以产生初始光增益，同时所述光循环功率趋向于初始光循环功率；和其中，在所述低损耗状态中，所述光循环功率增加至峰值光循环功率，此后当积累在所述增益介质内的能量减少和所述光增益被耗散时，所述光循环功率衰减；e)在所述谐振腔内的非线性耦合器，其用于以基础光频率将所述光循环功率的一部分转换为转换光功率，以及所述非线性耦合器具有非线性耦合值以提供增益波动不灵敏条件；其中所述转换光功率具有转换光频率，所述转换光频率具有转换光脉冲宽度；以及f)用于将所述转换光功率耦合出所述谐振腔的装置。