具体实施方式

下文中，将参考附图详细描述本公开实施例的示例性实施方式，以使本领域技术人员可容易地实现它们。此外，为了清楚起见，在附图中省略了与描述示例性实施方式无关的部分。

在本公开实施例中，应理解，诸如“包括”或“具有”等的术语旨在指示本说明书中所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，并且不欲排除一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在或被添加的可能性。

另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开实施例。

图1是根据本公开一实施例的一种基于加声场加载驱动声光调Q的低功耗激光器的结构示意图，如图1所示，所述激光器包括：泵浦源1、聚焦耦合镜组2、全反镜3、增益介质4、第一全反镜5、声光Q开关6、射频电源7、第二全反镜8，其中：

所述泵浦源1、聚焦耦合镜组2、全反镜3、增益介质4、第一全反镜5从左至右依次放置；

所述声光Q开关6放置在与第一全反镜5反射后平行的光路上、射频电源7放置在声光Q开关6的上方、第二全反镜8放在加入超声场后与光轴呈θ角度+1级衍射光方向；

所述全反镜3、增益介质4、第一全反镜5、声光Q开关6和第二全反镜8构成所述激光器的谐振腔。

所述泵浦源1输出的泵浦光经所述聚焦耦合镜组2和全反镜3后聚焦到增益介质4上，使得增益介质4实现足够的粒子数反转，转化为基频光输出，并经所述第一全反镜5反射至所述声光Q开关6；

所述声光Q开关6将所述基频光转化为脉冲基频光；

所述射频电源7与所述声光Q开关6连接，用于为所述声光Q开关6供电，控制所述声光Q开关6内部的电压，具体地，所述射频电源7与声光Q开关6接通后为其提供电能，以将所述基频光转化为脉冲基频光。

其中，所述射频电源7供电时，由第一全反镜5反射进入声光Q开关6内的光发生衍射效应，与光轴呈θ角，经由第二全反镜8在谐振腔内来回振荡，增益介质4储能。

在本公开一实施方式中，所述聚焦耦合系统2由焦距不同的两个凸透镜组成，以对所述泵浦源1发出的光进行准直聚焦。

在本公开一实施方式中，所述全反镜3镀有可使泵浦光有高透过率、又可使所需波长的激光有高反射率的膜；所述第一全反镜5和第二全反镜8是平面镜或带有曲率的曲面镜，对激光具有高反射的作用。

在本发明一实施方式中，所述增益介质4不局限于某种特定的激光材料(Nd:YAG、Nd:YVO₄等均可)，只要是能够实现粒子反转的增益介质即可。

在本公开一实施方式中，所述声光Q开关6中的LN晶体用作压电换能器，采用透明光学材料熔石英作为声光互作用介质，并镀有对激光波长具有高增透作用的增透膜。

基于上述技术方案，所述激光器在工作时，所述泵浦源1发出泵浦光泵浦增益介质4后，经第一全反镜5反射后入射进声光Q开关6，此时，射频电源7为声光Q开关6施加电压，加入超声场，发生布拉格衍射作用，光向着与光轴呈θ角度+1级衍射光方向传播，后经第二全反镜8反射后进入激光器谐振腔。此时，由全反镜3、增益介质4、第一全反镜5、声光Q开关6和第二全反镜8组成的激光器谐振腔处于低损耗状态，腔内不断振荡，增益介质4的粒子数积累到一定程度以后向低能级跃迁释放能量。此时，撤掉射频电源7不再为声光Q开关6施加电压，超声场撤除，腔内损耗增大，增益介质4的粒子数全部释放，通过改变谐振腔的Q值，把储存在谐振腔中的能量倒空，以获得激光输出。采用此种方法，可实现可控声光Q开关腔倒空输出脉冲激光，有效解决声光调Q散热的问题，热量急剧减少，从而减小了激光器的散热体积，有效实现了激光器小型化。

更为具体地，当所述射频电源7为声光Q开关6提供电源时，加入超声场，超声波照射到透明光学材料熔石英上，由光弹效应将超声波的调制应变场耦合到光学折射率上，该材料就相当于光学相位光栅，其光栅周期就等于超声波的波长，光学材料熔石英所得的振幅正比于声振幅。此时由全反镜3、增益介质4、第一全反镜5、声光Q开关6和第二全反镜8组成的谐振腔中，基频光经增益介质4受激辐射后通过第一全反镜5反射，入射到声光Q开关6中，发生布拉格衍射，谐振腔内Q值突变，此时腔内所产生的激光与原光轴呈θ角，激光在谐振腔内来回振荡使得增益介质4积累了大量粒子数。在撤掉射频电源7不再为声光Q开关6施加电压后，超声场撤除，谐振腔内损耗增大，增益介质4的粒子数全部释放，通过改变谐振腔的Q值，把储存在谐振腔中的能量倒空，即可获得激光输出。

图2(a)是根据本公开一实施例的常规声光调Q示波器波形图和激光输出调Q示意图，图2(b)是根据本公开一实施例的基于加声场加载驱动声光调Q的低功耗激光器输出的调Q示意图，如图2(a)所示，在射频电源供电时，光进入声光Q开关发生衍射，此时腔内Q值损耗极大，激光振荡不能形成，在无射频电源供电时，无超声场存在，衍射效应消失，腔内Q值猛增，激光振荡，此种方法在连续泵浦情况下，热损耗极大，增加了一定的散热体积；如图2(b)所示，相对于(a)，在射频电源供电时，存在超声场的情况下，光通过声光Q开关发生衍射后经第二全反镜反射来回振荡，使增益介质粒子数积累到一定程度后，撤除超声场，输出激光，此方法在不加声场时，无声光射频，无驱动功率，声光Q开关热量小，声场短，可急剧减小散热体积，实现激光器的小型化。

以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。