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专利号: 2022111913624
申请人: 西南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种控制全固态调Q激光器输出混沌激光的装置,其特征在于,包括:

激光输出模块;所述激光输出模块用于输出单周期态的调Q激光;

所述激光输出模块内的激光谐振腔内设置有激光调控模块,所述激光调控模块用于调控激光谐振腔内往返光子的损耗,以使调Q激光从所述单周期态至混沌态的演化;

所述激光输出模块包括依次设置的:激光二极管LD、双色镜DM、激光增益介质GM、可饱和吸收耦合输出镜SOC;所述双色镜DM与所述可饱和吸收耦合输出镜SOC构成平凹腔,所述可饱和吸收耦合输出镜SOC位于双色镜DM的焦点处;

所述激光二极管LD用于提供泵浦光;所述激光增益介质GM,用于接收和吸收泵浦光、并发射增益激光;所述双色镜DM用于接收和反射所述激光增益介质GM发射的增益激光;所述可饱和吸收耦合输出镜SOC用于接收和反射增益激光、并作为可饱和吸收体实现调Q激光以及输出激光;

从所述激光二极管LD发出的泵浦光经双色镜DM入射到激光增益介质GM中,所述激光增益介质GM受激辐射出增益激光,该增益激光入射至所述双色镜DM,再由所述双色镜DM反射至激光增益介质GM,再经所述激光增益介质GM入射至可饱和吸收耦合输出镜SOC上;接着再由所述可饱和吸收耦合输出镜SOC将增益激光原路反射回到所述双色镜DM上;

所述双色镜DM、激光增益介质GM、可饱和吸收耦合输出镜SOC构成闭合谐振腔;所述激光调控模块设置在该闭合谐振腔内,用于调控所述闭合谐振腔内往返的增益激光的光子损耗,从而实现调Q激光从所述单周期态至混沌态的演化。

2.根据权利要求1所述的控制全固态调Q激光器输出混沌激光的装置,其特征在于,所述激光调控模块包括依次设置的:第一可调衰减器VA1、第二可调衰减器VA2;

所述第一可调衰减器VA1和第二可调衰减器VA2为空间光功率可调衰减器;两者均能够在其径向实现0°‑360°旋转;

所述第一可调衰减器VA1用于控制所述激光谐振腔内光子往返的损耗,起到粗调作用;

所述第二可调衰减器VA2用于控制所述激光谐振腔内光子往返损耗,起到细调作用;

通过所述第一可调衰减器VA1和第二可调衰减器VA2联合调节径向角度,使第一可调衰减器VA1和第二可调衰减器VA2衰减率范围得到扩大。

3.根据权利要求2所述的控制全固态调Q激光器输出混沌激光的装置,其特征在于,所述第一可调衰减器VA1和第二可调衰减器VA2均与所述可饱和吸收耦合输出镜SOC平行设置。

4.根据权利要求1所述的控制全固态调Q激光器输出混沌激光的装置,其特征在于,所述激光二极管LD的激射波长与所述增益介质GM吸收光谱中较强的吸收峰相匹配。

5.根据权利要求1所述的控制全固态调Q激光器输出混沌激光的装置,其特征在于,所述双色镜DM镀膜的波段与激光二极管LD输出的激光、激光增益介质GM发射的增益激光参数相匹配。

6.根据权利要求1所述的控制全固态调Q激光器输出混沌激光的装置,其特征在于,所述调Q激光从所述单周期态至混沌态的演化包括:调Q激光从单周期态、倍周期态、多周期态进入混沌态的演化;以及

调Q激光从单周期态、三倍周期态、五倍周期态、多周期态进入混沌态的演化。

7.根据权利要求1所述的控制全固态调Q激光器输出混沌激光的装置,其特征在于,还包括设置在激光器模块输出端的测试模块,所述测试模块用于测试输出激光的平均输出功率、光谱、时间序列;

所述测试模块包括:第一分束器BS1、第二分束器BS2、光功率计PM、光谱分析仪OSA、示波器DSO;

所述第一分束器BS1用于将入射的输出激光分成两部分,一部分透射到所述第二分束器BS2上,一部分反射到所述光谱分析仪OSA;

所述第二分束器BS2用于将入射的输出激光分成两部分,一部分透射到所述光功率计PM上,一部分反射到所述示波器DSO;

所述光功率计PM用于测量输出激光的平均输出功率;

所述光谱分析仪OSA用于观测和记录输出激光的光谱信息;

所述示波器DSO用于观测和记录输出激光的时间序列。

8.根据权利要求7所述的控制全固态调Q激光器输出混沌激光的装置,其特征在于,所述第一分束器BS1和第二分束器BS2均为平面介质膜反射镜,对增益激光的透射率和反射率分别为90%和10%;

所述第一分束器BS1和第二分束器BS2置于所述可饱和吸收耦合输出镜SOC之后;光谱分析仪OSA,示波器DSO,光功率计PM的工作范围与增益激光波长相匹配。

9.一种控制全固态调Q激光器输出混沌激光的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:调控激光输出模块的输出激光,直到输出激光呈现出单周期态的调Q激光;

步骤2:将激光调控模块的第一可调衰减器VA1和第二可调衰减器VA2插入激光输出模块的激光谐振腔中,置于激光增益介质GM和可饱和吸收耦合输出镜SOC之间,并与可饱和吸收耦合输出镜SOC平行;

步骤3:将所述第一可调衰减器VA1和第二可调衰减器VA2的径向旋转角度调节为0°,缓慢调节第二可调衰减器VA2的径向角度由0°变化到360°,同时通过测试模块观察输出激光的状态;

步骤4:将第一可调衰减器VA1的径向角度调节为1°,缓慢调节第二可调衰减器VA2的径向角度由0°变化到360°,同时通过测试模块观察输出激光的状态;

步骤5:逐渐增大所述第一可调衰减器VA1的径向角度,每调节一次第一可调衰减器VA1的径向角度,均缓慢调节所述第二可调衰减器VA2的径向角度由0°变化到360°,同时通过测试模块观察输出激光的状态,直到调Q激光从所述单周期态至混沌态的演化。