[發明專利]一種和頻鈉信標激光器

有效

• 申請號: 201410539472.4
• 申請日: 2014-10-13
• 公開（公告）號: CN104269731A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 彭欽軍;薄勇;許祖彥;宗楠;申玉;左軍衛
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: H01S3/13
• 分類號: H01S3/13
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 王宇楊;王敬波

1.一種和頻鈉信標激光器，其特征在于，包括：1064nm基頻激光子系統(1)、1319nm基頻激光子系統(2)、和頻子系統(3)以及頻率控制子系統(4)；其中，

所述1064nm基頻激光子系統(1)發射波長為1064nm的基頻激光并對該基頻激光做功率放大，所述1319nm基頻激光子系統(2)發射波長為1319nm的基頻激光并對該基頻激光做功率放大；放大后的1064nm基頻激光與1319nm基頻激光在和頻子系統(3)中進行非線性頻率變換，產生波長為589nm的鈉信標激光；所述頻率控制子系統(4)實時監測波長為589nm的鈉信標激光的中心頻率以及頻譜，并對1064nm基頻激光子系統(1)或者1319nm基頻激光子系統(2)進行反饋式頻率控制，使得和頻后的589nm鈉信標激光對準鈉原子D2a與D2b雙峰譜線；

所述1064nm基頻激光子系統(1)包括：1064nm基頻激光振蕩器(1-1)、1064nm基頻激光放大器以及1064nm激光精密波長線寬調控器(1-3)；所述1064nm激光精密波長線寬調控器(1-3)位于所述1064nm基頻激光振蕩器(1-1)內，對1064nm基頻激光振蕩器(1-1)所產生的激光做頻率選擇與頻率穩定性控制，以生成高光束質量、窄線寬的1064nm種子激光，所述1064nm基頻激光放大器對1064nm種子激光做功率放大；

所述1319nm基頻激光子系統(2)包括：1319nm基頻激光振蕩器(2-1)、1319nm基頻激光放大器以及1319nm激光精密波長線寬調控器(2-3)；所述1319nm激光精密波長線寬調控器(2-3)位于所述1319nm基頻激光振蕩器(2-1)內，對1319nm基頻激光振蕩器(2-1)所產生的激光做頻率選擇與頻率穩定性控制，以生成高光束質量、窄線寬的1319nm種子激光，1319nm基頻激光放大器對1319nm種子激光做功率放大。

2.根據權利要求1所述的和頻鈉信標激光器，其特征在于，所述1064nm激光精密波長線寬調控器(1-3)對1064nm基頻激光振蕩器(1-1)所發出的激光具有小于0.001ppm的超低損耗系數與選頻能力優于1.5GHz的高精度選頻穩頻能力；所述1319nm激光精密波長線寬調控器(2-3)對1319nm基頻激光振蕩器(2-1)所發出的激光具有小于0.001ppm的超低損耗系數與選頻能力優于600MHz的高精度選頻穩頻能力。

3.根據權利要求1所述的和頻鈉信標激光器，其特征在于，所述1064nm基頻激光振蕩器(1-1)進一步包括激光諧振腔(1-11)、激光增益介質(1-12)，所述激光增益介質(1-12)置于所述激光諧振腔(1-11)內，在泵浦條件下，形成1064nm激光振蕩；所述1064nm基頻激光放大器進一步包括：用于對1064nm種子激光的模式進行控制及優化的1064nm激光模式控制系統(1-21)、用于對模式優化后的1064nm種子激光進行功率放大的1064nm功率放大模塊(1-22)；

所述1319nm基頻激光振蕩器(2-1)進一步包括：激光諧振腔(2-11)，激光增益介質(2-12)，該激光增益介質(2-12)置于所述激光諧振腔(2-11)內，在泵浦條件下，形成1319nm激光振蕩；所述1319nm基頻激光放大器進一步包括：1319nm激光模式控制系統(2-21)，用于對1319nm種子激光模式進行控制及優化；1319nm功率放大模塊(2-22)，用于對模式優化后的1319nm種子激光進行功率放大；1319nm高增益譜線抑制器(2-23)，用于對1319nm基頻激光放大器(2-2)中的其他譜線在高增益條件下的超輻射進行抑制，實現特定波長低增益多通道的選擇性躍遷及放大。

4.根據權利要求3所述的和頻鈉信標激光器，其特征在于，所述1319nm高增益譜線抑制器(2-23)至少包括一個分頻元件，該分頻元件通過反射或透射分離1319nm激光與其它波長的超輻射，使得僅有1319nm激光能夠低損耗進入下一級功率放大模塊。