[發明專利]衛星測距用kHz綠光皮秒激光器

無效

• 申請號: 201310192304.8
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN103296577A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 李港;陳檬
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: H01S3/16
• 分類號: H01S3/16;H01S3/10;H01S3/109
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 魏聿珠

1.衛星測距用kHz綠光皮秒激光器，其特征在于，包括：

全固態Nd:YVO₄-SESAM鎖模激光器單元，用于產生重頻在50～80MHz、激光脈沖寬度10～20ps、單脈沖能量大于等于1nJ的皮秒種子光；

全固態kHz?Nd:YAG再生放大器單元，用于實現對皮秒種子光能量的放大，工作頻率1-2kHz；

倍頻單元，用于將1064nm波長變換為532nm波長。

全固態Nd:YVO₄-SESAM鎖模激光器單元輸出一串小能量皮秒激光脈沖作為衛星測距kHz皮秒激光器種子光，通過全固態kHz?Nd:YAG再生放大器單元將其放大到2-3mJ,再通過倍頻單元實現平均功率1-2W、重復頻率1-2kHz、波長532nm的皮秒激光脈沖輸出。

2.根據權利要求1所述的衛星測距用kHz綠光皮秒激光器，其特征在于，所述全固態Nd:YVO₄-SESAM鎖模激光器單元包括沿著光路依次設置的激光二極管（1）、自聚焦透鏡（2）、激光晶體A（3）、腔鏡單元，激光二極管（1）和激光晶體A（3）通過半導體制冷器控制溫度，控溫精度小于±0.2°C。

3.根據權利要求2所述的衛星測距用kHz綠光皮秒激光器，其特征在于，所述全固態Nd:YVO₄-SESAM鎖模激光器中腔鏡單元包括沿振蕩光方向依次設置的凹面反射鏡A1（4）、平面反射鏡A1（5）、平面輸出鏡（6）、平面反射鏡A2（7）、凹面反射鏡A2（8）和SESAM鎖模元件（9）；凹面反射鏡A1(4)和凹面反射鏡A2(8)入射光反射光之間夾角小于8°；平面反射鏡A1（5）和平面反射鏡A2（7）入射光反射光之間夾角小于20°；凹面反射鏡A1(4)距激光晶體A（3）的距離等于凹面反射鏡A1(4)的曲率半徑；凹面反射鏡A2(8)距SESAM鎖模元件（9）的距離等于凹面反射鏡A2(8)的曲率半徑；平面輸出鏡（6）輸出種子光。

4.根據權利要求2所述的衛星測距用kHz綠光皮秒激光器，其特征在于，所述全固態Nd:YVO₄-SESAM鎖模激光器單元輸出光偏振態為水平偏振光。

5.根據權利要求1所述的衛星測距用kHz綠光皮秒激光器，其特征在于，所述全固態kHz?Nd:YAG再生放大器單元沿光路依次設置的由偏振片B1（12）、半波片（13）、法拉第旋光器（14）、偏振片B2（15）、四分之一波片B1（16）、普克爾盒（17）、凸面反射鏡B1（18），光經凸面反射鏡B1（18）的反射反射回路上沿依次設置普克爾盒（17）、四分之一波片B1（16）、偏振片B2（15）、偏振片B3（19）、增益單元（20）、四分之一波片B2（21）、光闌（22）和凸面反射鏡B2（23），偏振片B1（12）、B2（15）、B3（19）按入射角等于56°±1°放置，半波片（13）光軸與水平偏振入射光電矢量振動面夾角成22.5°角放置，四分之一波片B1（16）光軸與水平偏振入射光電矢量振動面成45°角放置，四分之一波片B2（21）光軸與垂直偏振入射光電矢量振動面成0°角放置，全固態Nd:YVO₄-SESAM鎖模激光器單元輸出的水平偏振種子光經45°反射鏡A（10）和45°全反鏡B（11）反射進入全固態kHz?Nd:YAG再生放大器單元，偏振片B1（12）將再生放大光導出。

6.根據權利要求5所述的衛星測距用kHz綠光皮秒激光器，其特征在于，所述增益單元（20）由脈沖（1-2kHz工作頻率）半導體激光巴條（20a）和激光晶體B（20b）構成，激光晶體B（20b）位于半導體激光巴條（20a）中心，半導體激光巴條（20a）按120°角或60°角分布放置，增益單元由循環水冷卻并控溫，控溫精度小于±0.5°C。

7.根據權利要求5所述的衛星測距用kHz綠光皮秒激光器，其特征在于，所述再生放大器諧振腔是由凸面反射鏡B1（18）和凸面反射鏡B2（23）構成的雙凸反射鏡腔。

8.根據權利要求1所述的衛星測距用kHz綠光皮秒激光器，其特征在于，所述倍頻單元由沿光路依次設置的45反射鏡B（24）、LBO倍頻晶體、45°透-反鏡C1（26）和45°透-反鏡C2（27）構成。