[發明專利]主從激光器共用輸出鏡銩鈥共摻氟化釔鋰單頻脈沖激光器

有效

• 申請號: 200910073106.3
• 申請日: 2009-10-29
• 公開（公告）號: CN101697398A
• 公開（公告）日: 2010-04-21
• 發明（設計）人: 張新陸;李立;崔金輝
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H01S3/23
• 分類號: H01S3/23;H01S3/0941;H01S3/16;H01S3/098;H01S3/082;H01S3/101;H01S3/117;H01S3/06
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技術領域

本發明涉及的是一種激光技術領域的器件，具體是一種激光二極管端面泵浦主從激光器共用輸出鏡的種子光注入2μm?Tm，Ho:YLF單頻脈沖激光器。

背景技術

注入鎖定是指用一束性能優良的弱激光束控制一個強激光器輸出光束的光譜特性、模式相位特性及空間特性的現象。一個低功率激光器可以在腔內插入光譜選擇元件使線寬得到壓縮，從而獲得窄線寬、單模運行、頻率穩定的激光；而高功率激光器則往往線寬較寬、多模運行且頻率不穩定，利用注入鎖定技術，則可以由一個低功率的激光器來控制高功率的激光器，從而獲得窄線寬、單縱模的高功率輸出。通常把提供注入種子信號的激光器稱為主激光器，而稱接受種子信號的激光器稱為從激光器。設注入信號的頻率為ω_i，從激光器中離注入信號最近的縱模頻率為ω_c，當注入種子信號進入從激光器時，Q開關打開，注入信號和從激光器本身的本征模都要形成振蕩，如果注入信號的線寬足夠窄，比從激光器的縱模間隔小得多，則最靠近注入信號的縱模受到激發與之發生共振，就可以比其它縱模先達到飽和而從增益介質中提取能量得到放大，而不受注入信號場影響的其它縱模仍然從自發輻射噪聲開始起振。由于注入信號場強度比噪聲場強度大得多，因此ω_c模首先形成振蕩，從而導致增益系數下降，此時由于均勻加寬介質模式競爭機制，其它縱模就被抑制，最終保證了從激光器的單縱模輸出。

以往的注入鎖定激光器，主激光器和從激光器是兩個獨立的激光器，為了避免種子光反饋回主激光器的腔內，種子光要經過隔離器由從激光器的輸出鏡注入到從激光器的諧振腔內，由于從激光器的輸出鏡對種子光是部分透射的，因此只有部分種子光可以經由從激光器的輸出鏡進入到從激光器的諧振腔內，因此注入效率必然降低。而本發明提出了主激光器和從激光器共用一個輸出鏡，因此主激光器輸出的種子光可以完全注入到從激光器的諧振腔內，從而提高了種子光注入效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種體積小、結構簡單、成本更低、種子光注入效率更高的主從激光器共用輸出鏡銩鈥共摻氟化釔鋰單頻脈沖激光器。

本發明的目的是這樣實現的：

對主激光器，作為泵浦源的第一激光二極管1輸出的抽運光經過耦合透鏡組2的整形、聚焦后進入第一銩鈥共摻氟化釔鋰晶體4為其提供泵浦能量，平凹鏡3和平面輸出鏡7構成諧振腔，在諧振腔內插入兩個固體標準具5、6；對從激光器，作為泵浦源的的第二和第三激光二極管13、19的泵浦光束經過耦合透鏡組14、18的光束整形后，通過兩個平面鏡15、17聚焦到第二銩鈥共摻氟化釔鋰晶體16內為其提供泵浦能量，在輸出鏡7和平凹鏡10之間設置一個布魯斯特角聲光Q開關9，在平面鏡7、15之間放置會聚透鏡8、隔離器11以及二分之一波片12。

本發明還可以包括：

1、所述第一銩鈥共摻氟化釔鋰晶體4的厚度為2.5mm。

2、所述平凹鏡3的內外表面鍍有792nm的增透膜，凹面鍍有2μm全反膜。

3、所述固體標準具5、6中的一個厚1mm、鍍40％的2μm反射膜，另一個厚100μm、不鍍膜。

4、所述的平面輸出鏡7對波長為2.06μm的光的透過率為2％-10％。

5、所述銩鈥共摻氟化釔鋰晶體的切割方向為沿物理學定義的a軸方向，第一銩鈥共摻氟化釔鋰晶體4長為2.5mm，第二銩鈥共摻氟化釔鋰晶體16長為5～10mm。

6、第一銩鈥共摻氟化釔鋰晶體4和第二銩鈥共摻氟化釔鋰晶體15的兩個端面均鍍有對波長792nm和2.06μm的光增透的膜。

本發明中，第一泵浦源主要為主激光器腔內的激光晶體提供泵浦能量，首先調整好諧振腔參數，使激光器有較高的效率，同時保障主激光器輸出激光的空間模式為光束質量優良的基橫模。然后，在激光諧振腔內插入兩個固體法布里-珀羅(F-P)標準具，其中一個厚1mm，鍍40％的2μm反射膜，另一個厚100μm，沒有鍍膜，達到選模和調頻的目的。