一种脉冲激光器的制作方法

本发明属于激光器，具体涉及一种脉冲激光器。

背景技术：

1、固体激光器输出激光的横模模式，是描述其光束横截面内光强分布与相位结构的物理量。常见的横模包括基模（tem00）和高阶横模（如tem01、tem10等）。基模具有最佳的光束质量，但能量提取效率较低；而高阶横模具有更大的模体积，能够从增益介质中提取更多的能量，从而获得更高的脉冲能量输出。

2、在需要大能量脉冲的应用场景中，单独利用高阶横模输出具有独特优势。例如，在激光冲击强化、激光测距、激光雷达等领域，高阶横模能够在保持较高单脉冲能量的同时，提供更大的光束面积或特定空间分布，从而满足特定的应用需求。

3、因此，如何有效获得高脉冲能量的、纯净的高阶横模激光，成为固体激光器研究的重要方向之一。

技术实现思路

1、本申请提供一种脉冲激光器，可以输出高脉冲能量的、纯净的高阶横模激光。

2、本发明通过以下技术方案实现：

3、本申请提供了一种脉冲激光器，所述激光器的谐振腔包括：沿所述谐振腔的光轴方向，依次设置的凹凸镜、增益介质、调q模块、目标整形透镜组和非球面反射镜；

4、其中，所述凹凸镜和所述非球面反射镜，用于构成所述激光谐振腔；所述凹凸镜作为所述谐振腔的输出镜；所述非球面反射镜作为所述谐振腔的反射镜；

5、所述目标整形透镜组，用于对所述谐振腔内产生的不同横模的光束施加球差，以使所述不同横模的光束在所述谐振腔内的实际焦点沿所述光轴方向分离；

6、所述非球面反射镜连接位移调节装置；

7、所述位移调节装置，用于沿所述光轴方向调节所述非球面反射镜的位置，使所述非球面反射镜的反射面对准不同横模的实际焦点，以实现不同横模激光的切换输出。

8、在一种可选的实现方式中，所述谐振腔还包括角锥棱镜；所述角锥棱镜位于所述增益介质和所述调q模块之间；

9、所述角锥棱镜，用于使所述激光谐振腔内的光路发生转折，以压缩所述激光器沿所述光轴方向的空间尺寸。

10、在一种可选的实现方式中，所述目标整形透镜组包括第一整形透镜和第二整形透镜；所述第二整形透镜位于所述非球面反射镜和所述第一整形透镜之间；

11、所述第一整形透镜，用于对所述激光谐振腔中的光束进行预整形，得到包含不同横模的准直光束；

12、所述第二整形透镜，用于对所述包含不同横模的准直光束施加球差，使所述不同横模的光束在所述谐振腔内的实际焦点沿所述光轴方向分离。

13、在一种可选的实现方式中，所述调q模块包括：偏振分光棱镜、四分之一波片和调q晶体；所述偏振分光棱镜位于所述角锥棱镜和所述四分之一波片之间；所述调q晶体位于所述四分之一波片和所述目标整形透镜之间。

14、在一种可选的实现方式中，所述凹凸镜的曲率半径r=±1m；所述增益介质是尺寸为φ8×60mm的nd:yag晶体；所述偏振分光棱镜的尺寸为12×12×12mm；所述调q晶体是rtp晶体；所述第一整形透镜是焦距f=100mm的平凸透镜；所述第二整形透镜是焦距f=15mm的平凸透镜；所述非球面反射镜是顶点曲率半径r=15mm、圆锥常数k=-0.7的椭球面反射镜。

15、相对于现有技术，本发明具有的有益效果为：

16、本申请通过目标整形透镜组引入球差，使不同横模的光束在谐振腔内的实际焦点沿光轴方向产生分离，并结合位移调节装置驱动非球面反射镜沿光轴移动，使其反射面对准不同横模的实际焦点，从而实现对不同横模激光的切换输出；同时，本申请中利用非球面反射镜的低衍射损耗特性，实现高能量的脉冲输出，并能够单独输出纯净的高阶横模激光，具有结构简单、易于调试、系统稳定性高的优点。

1.一种脉冲激光器，其特征在于，所述激光器的谐振腔包括：沿所述谐振腔的光轴方向，依次设置的凹凸镜、增益介质、调q模块、目标整形透镜组和非球面反射镜；

2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述谐振腔还包括角锥棱镜；所述角锥棱镜位于所述增益介质和所述调q模块之间；

3.根据权利要求2所述的激光器，其特征在于，所述目标整形透镜组包括第一整形透镜和第二整形透镜；所述第二整形透镜位于所述非球面反射镜和所述第一整形透镜之间；

4.根据权利要求3所述的激光器，其特征在于，所述调q模块包括：偏振分光棱镜、四分之一波片和调q晶体；所述偏振分光棱镜位于所述角锥棱镜和所述四分之一波片之间；所述调q晶体位于所述四分之一波片和所述目标整形透镜之间。

5.根据权利要求4所述的激光器，其特征在于，所述凹凸镜的曲率半径r=±1m；所述增益介质是尺寸为φ8×60mm的nd:yag晶体；所述偏振分光棱镜的尺寸为12×12×12mm；所述调q晶体是rtp晶体；所述第一整形透镜是焦距f=100mm的平凸透镜；所述第二整形透镜是焦距f=15mm的平凸透镜；所述非球面反射镜是顶点曲率半径r=15mm、圆锥常数k=-0.7的椭球面反射镜。