[發(fā)明專利]一種寬頻連續(xù)可調(diào)諧激光的設(shè)置方法及其實現(xiàn)裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010556960.8
• 申請日: 2010-11-24
• 公開（公告）號: CN102044833A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 俞力;朱晨鳴;譚潭
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計院有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01S3/0941
• 分類號: H01S3/0941;H01S3/108;H01S3/10
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 黃振華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種特定激光的設(shè)置方法及其實現(xiàn)裝置，特別是一種寬頻連續(xù)可調(diào)諧激光的設(shè)置方法及其實現(xiàn)裝置。

背景技術(shù)

近十幾年，以高功率二極管激光器為抽運光源，利用電場極化的方法制造周期鐵電光學(xué)超晶格如周期極化同成份鈮酸鋰和周期極化同成份鉭酸鋰為變頻晶體，以準位相匹配方法制造出有效的結(jié)構(gòu)緊湊的全固態(tài)光參量振蕩激光器得到了很快發(fā)展(參見：K.Vodopyanov，Topics?Appl.Phys.89，141(2003).)。但是因為同成份鈮酸鋰和同成份鉭酸鋰矯頑場比較高(＞20KV/mm)，厚樣品極化困難，另外受材料本身光折變損傷和可見光引起的紅外吸收影響，制造的光參量振蕩激光器溫度調(diào)諧范圍只能在150-160℃以上才能得到穩(wěn)定的輸出。

化學(xué)計量比鈮酸鋰和化學(xué)計量比鉭酸鋰對光折變損傷和可見光引起的紅外吸收有較強的抑制作用(U.S.patent?6211999)。在化學(xué)計量比鈮酸鋰和化學(xué)計量比鉭酸鋰中非化學(xué)計量比的缺陷數(shù)量大大減少，從而相對于同成份鈮酸鋰和同成份鉭酸鋰，其矯頑場降低了一個數(shù)量級以上，極化周期已經(jīng)可以做10μm以下，同時抗光損傷閾值提高了兩到三個數(shù)量級(參見：M.Nakamura，S.Takekawa，K.Terabe，K.Kitamura，T.Usami，K.Nakamura，H.ITO，and?Y.Furukawa.，F(xiàn)erroelectrics，273，199(2002).)。但其理想工作溫度范圍也只能在100～130℃以上(參見T.Hatanaka，K.Nakamura，and?T.Taniuchi，Opt.Lett.，25，651(2000).以及N.E.Yu，S.Kurimura，Y.Nomura，M.Nakamura，and?K.Kitamura.Appl.Phys.Lett.84，1662(2004).以及S.-Y.Tu，A.H.Kung，Z.D.Gao，and?S.N.Zhu，Opt.Lett.30，2451(2005))，在100℃以下仍然存在光折變閾值低的問題，限制了單個周期的輸出波長可調(diào)諧范圍，如想實現(xiàn)大范圍連續(xù)可調(diào)諧輸出則需要多個周期結(jié)構(gòu)，增加了制作難度和成本，也不利于實際應(yīng)用。

在化學(xué)計量比鈮酸鋰和化學(xué)計量比鉭酸鋰晶體內(nèi)摻入少量氧化鎂，即可提高其光折變閾值。如在化學(xué)計量比鈮酸鋰中摻鎂濃度2.0mol％，在檢測光功率達到10⁷W/cm²時，仍然沒有觀測到光折變效應(yīng)。與同成分樣品相比，其光折變閾值至少提高了4個量級(參見：陳亞輝，姚江宏，顏博霞，鄧浩亮，孔勇發(fā)，許京軍，張光寅，中國激光，31，437(2004))。所以周期極化摻鎂化學(xué)計量比鈮酸鋰和周期極化摻鎂化學(xué)計量比鉭酸鋰超晶格可以作為一個非常好的選擇用來制造寬調(diào)諧范圍的光參量振蕩激光器系統(tǒng)。

目前應(yīng)用的高功率波長可調(diào)諧激光器多是染料激光器和鈦藍寶石激光器。染料激光器所用染料是一種化學(xué)物質(zhì)，具有一定的污染性和對人體健康潛在的危害性。鈦藍寶石激光器的調(diào)諧范圍比較窄而且只能工作在一個固定的波長范圍內(nèi)。所以他們在應(yīng)用上都存在著一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種特定寬頻連續(xù)可調(diào)諧激光的設(shè)置方法及其實現(xiàn)裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種寬頻連續(xù)可調(diào)諧激光的設(shè)置方法，將激光光線依次透過輸入鏡、非線性變頻晶體以及輸出鏡；

所述激光光源采用抽運光源；

所述非線性變頻晶體采用MgSLN超晶格或者MgSLT超晶格，通過單周期結(jié)構(gòu)的溫度調(diào)節(jié)或扇形結(jié)構(gòu)的周期調(diào)節(jié)，實現(xiàn)通訊波段寬頻連續(xù)可調(diào)諧激光輸出。

本發(fā)明中，抽運光源為532nm抽運激光器。

本發(fā)明中，所述MgSLN超晶格或者MgSLT超晶格采用周期性結(jié)構(gòu)，所述周期結(jié)構(gòu)正負鐵電疇的寬度比為1∶1，使用周期結(jié)構(gòu)提供的一階倒格矢來補償抽運光源和參量光的位相失配，以實現(xiàn)最大轉(zhuǎn)換效率，實現(xiàn)參量轉(zhuǎn)換周期結(jié)構(gòu)為：