[發明專利]基于潛通信應用的藍、綠、紫外固體激光裝置及其激光產生方法

無效

• 申請號: 201210005299.0
• 申請日: 2012-01-09
• 公開（公告）號: CN102570280A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 陳秀艷;白晉濤;李修;陳浩偉
• 申請（專利權）人: 沈陽師范大學
• 主分類號: H01S3/16
• 分類號: H01S3/16;H01S3/081;H01S3/082;H01S3/10
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所(普通合伙) 21229
• 代理人: 甄玉荃;孫麗珠

技術領域

本發明涉及一種激光器，特別涉及基于潛通信應用的全固態0.5um波段范圍綠光、0.4um波段范圍藍光及0.2um波段范圍紫外光三波長藍、綠、紫外激光同時輸出的固體激光裝置及其激光的產生方法。

背景技術

自1960年世界上第一臺紅寶石激光器誕生以來，各類激光器及激光技術發展極為迅速，其中，多波長激光器的發展備受矚目，由于它克服了傳統激光器輸出單一波長的缺陷，在激光醫學、激光彩色顯示、激光全彩色電影、大氣監測及科學實驗中占有重要的地位，頗有理論研究價值和應用價值，國內外都有利用非線性光學晶體進行激光頻率變換以獲得多波長激光的相關報道，但到目前為止，有關多波長激光器件的報道，大多數都集中在醫學、顯示及演示領域中的應用，如采用一臺全固態鎖模激光器和一臺光纖激光器提供的基頻光通過腔外倍頻與和頻獲紅、綠、藍三基色激光同時輸出(US.Patent，Pub.No.：US2001/0010698A1，RGB?Laser?Radiation?Source)；中國專利(公開號：1411113A)中采用一塊PPKTP晶體實現了紅、黃、藍三波長激光同時輸出。而在激光水下探測與水下潛通信方面的應用，有關多波長激光裝置及應用的報道很少。激光探測技術在水下目標搜索、海洋地質勘探、目標識別等領域都具有重要的應用價值，人們在研究光波在海洋中的傳播特性時，發現海水對0.4-0.5um波段內的藍綠激光的衰減比對其他波段的衰減要小得多，從而證實了在海水中存在一個理想的透光窗口。這一物理現象的發現使激光水下探測成為可能。目前，中國專利(ZL專利號：90100168.6)中采用激光二極管發射的980-1000nm光束通過KTP晶體倍頻產生490-500nm的藍綠激光，但該裝置藍綠光波段范圍較小，不能完全滿足探測需求。中國專利(ZL專利號：95106927.6)中提到的藍綠激光血管內照射治療儀，采用的半導體泵浦的藍光410nm、綠光532nm，功率在5-200mW之間變化，由于功率太低，只適合于醫學某些疾病的治療。此外，在海洋通訊中，某些地方藻類的存在會影響通訊效果，不利于信息傳輸，所以在同一激光裝置中，應用藍綠激光進行水下探測，在必要的時候利用紫外激光進行除藻清除，以保證潛通信的順利進行，而關于此方面的綜合應用還未見報道。因此，根據實際需求與潛通信激光裝置的發展狀況，開發設計此藍、綠、紫外三波長激光器有著重要的實際應用價值。

發明內容

本發明為了解決目前采用激光二極管或半導體泵浦發射的藍綠光波，不同程度的存在波段范圍較小，功率太低，不能完全滿足在海洋通訊中探測需求等技術問題，提供了一種基于潛通信應用的藍、綠、紫外固體激光裝置及其激光產生方法。

所述激光裝置是一種基于潛通信應用的藍、綠、紫外固體激光裝置，以摻雜Nd³⁺的激光晶體作為工作物質，利用偏振分光棱鏡和直角反射棱鏡，使不同波長不同偏振方向的基頻光在各自獨立的諧振腔內分別形成穩定的振蕩，同時與非線性和頻與倍頻技術相結合，實現藍、綠、紫外激光同時輸出，充分利用了基頻光的能量，是具有轉換效率高、結構緊湊、運轉成本低、調節靈活方便、工作安全、用途廣泛的藍、綠、紫外同時輸出的固體激光裝置。

該裝置包括雙棒串接第一摻雜Nd³⁺的激光晶體和第二摻雜Nd³⁺的激光晶體，雙棒串接第一摻雜Nd³⁺的激光晶體和第二摻雜Nd³⁺的激光晶體的豎直光路上依次設置有第一45°反射鏡，第一摻雜Nd³⁺激光晶體及其泵浦源、第二摻雜Nd³⁺激光晶體及其泵浦源、第二45°反射鏡、偏振分束器、第一倍頻晶體、第一平面反射鏡、第二倍頻晶體、第三45°反射鏡；與所述豎直光路垂直的水平光路上面向第一45°反射鏡的一面依次設置有第一諧波反射鏡、第三倍頻晶體和第一耦合輸出鏡；與所述豎直光路垂直的水平光路上面向第二45°反射鏡的一面依次設置有第二諧波反射鏡、第四倍頻晶體、第一和頻晶體和第二耦合輸出鏡；與所述豎直光路垂直的水平光路上面向第三45°反射鏡的一面依次設置有第三諧波反射鏡、第二和頻晶體和第三耦合輸出鏡；與所述水平光路垂直的光路上第三45°反射鏡的另一面放置有直角反射棱鏡；其中：

所述第一45°反射鏡靠近第一摻雜Nd³⁺的激光晶體的一面鍍有1.0um和1.3um波段范圍基頻光高反膜(反射率R＞99.8％)；