[發(fā)明專利]一種生成高功率光學外差激光干涉模式的裝置及方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210571329.4
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN103066487A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設計）人: 董磊;劉欣悅
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: H01S3/106
• 分類號: H01S3/106
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 田春梅

1.一種生成高功率光學外差激光干涉模式的裝置，其特征在于，該裝置包括：單頻激光光源（1）、多個保偏分光器（2）、多個光學移頻器（3）、多個激光耦合系統(tǒng)（4）、多個多級激光功率放大器（5）、多個頻率轉換器（6）和多個俯仰/傾斜調整鏡（7）；其中：單頻激光光源（1）輸出的光束先后入射至多個保偏分光器（2），多個保偏分光器（2）將接收的光束分成兩束以上偏振態(tài)相似的光束輸出給多個光學移頻器（3），多個光學移頻器（3）將接收的每束光微量改變光學頻率輸出給多個激光耦合系統(tǒng)（4），多個激光耦合系統(tǒng)（4）將接收的光束整形后入射至多個多級激光功率放大器（5），每個多級激光功率放大器（5）中的最后一級激光功率放大器輸出光束入射至多個頻率轉換器（6），多個頻率轉換器（6）大范圍改變每束光的光學頻率，產生期望波長的移頻光束；每束移頻光束通過俯仰/傾斜調整鏡（7）后在期望距離處疊加在一起，調整每束移頻光束的傳播方向獲得期望的外差干涉模式（8）。

2.如權利要求1所述的一種生成高功率光學外差激光干涉模式的裝置，其特征在于，所述微量改變頻率為相對頻率改變量<0.1%，所述大范圍改變頻率為相對頻率改變量>1%。

3.如權利要求1所述的一種生成高功率光學外差激光干涉模式的裝置，其特征在于，所述單頻激光光源（1）為固體單頻激光源或光纖單頻激光源，光譜帶寬小于300MHz。

4.如權利要求1所述的一種生成高功率光學外差激光干涉模式的裝置，其特征在于，所述保偏分光器（2）為分光棱鏡或分光平板或分光薄膜。

5.如權利要求1所述的一種生成高功率光學外差激光干涉模式的裝置，其特征在于，所述光學移頻器（3）為聲光移頻器。

6.如權利要求1所述的一種生成高功率光學外差激光干涉模式的裝置，其特征在于，所述激光耦合系統(tǒng)（4）為透射式耦合光學系統(tǒng)或反射式耦合光學系統(tǒng)或折返式耦合光學系統(tǒng)。

7.如權利要求1所述的一種生成高功率光學外差激光干涉模式的裝置，其特征在于，所述多級激光功率放大器（5）為固體功率放大器或光纖功率放大器。

8.如權利要求1所述的一種生成高功率光學外差激光干涉模式的裝置，其特征在于，所述頻率轉換器（6）為光學倍頻器。

9.如權利要求1所述的一種生成高功率光學外差激光干涉模式的裝置，其特征在于，所述俯仰/傾斜調整鏡（7）為快反鏡。

10.基于權利要求1-9中任一項所述生成高功率光學外差激光干涉模式的裝置的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

步驟一、單頻激光光源（1）產生帶寬<300MHz、光束質量M²<1.5的激光束，該光束通過多個保偏分光器（2）分成多束偏振態(tài)相同或相似的光束；

步驟二、經過步驟一分光后的每束光均入射至一個光學移頻器（3），微量改變每束光的光學頻率，使每兩束光的外差頻率均不同；每束移頻光束經過激光耦合系統(tǒng)（4）整形后入射至多級激光功率放大器（5），利用多級放大使出射光束能量或功率達到期望值；

步驟三、經過步驟二放大后的移頻光束通過頻率轉換器（6）大范圍改變光學頻率，產生期望頻率或波長的光束；然后每束移頻光束均入射至一個俯仰/傾斜調整鏡（7），俯仰/傾斜調整鏡（7）調整每束移頻光束的傳播方向，在期望距離處產生多束移頻光束的疊加，從而實現(xiàn)期望的光學外差干涉模式。