[發(fā)明專(zhuān)利]全固態(tài)單頻可調(diào)諧紅光激光器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410633186.4
• 申請(qǐng)日: 2014-11-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104283101A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫桂俠;劉濤;錢(qián)金寧;王鑫
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 核工業(yè)理化工程研究院
• 主分類(lèi)號(hào): H01S3/105
• 分類(lèi)號(hào): H01S3/105;H01S3/0941;H01S3/083
• 代理公司: 天津市宗欣專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 12103
• 代理人: 胡恩河

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種紅光激光器，具體涉及一種全固態(tài)單頻可調(diào)諧紅光激光器。

背景技術(shù)

激光二極管（LD）端面泵浦固體激光器近年來(lái)受到廣泛關(guān)注，它具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)和全固化等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于激光雷達(dá)、光譜分析、引力波探測(cè)、相干通訊和量子光學(xué)等領(lǐng)域。??

在一般的應(yīng)用中，激光二極管端面泵浦中最為常見(jiàn)的是采用808nm光泵浦，而采用880nm激光作為泵浦光可以把粒子直接抽運(yùn)到激光上能級(jí)，減少了無(wú)輻射躍遷的粒子數(shù)，降低量子缺陷帶來(lái)的能量損耗，從而有效地減少了激光介質(zhì)的熱負(fù)荷。

目前現(xiàn)有技術(shù)中單頻激光器研究較多，但是對(duì)于671nm紅光波段的可調(diào)諧的單頻激光器，因波長(zhǎng)的特殊性、窄線寬和可調(diào)諧的結(jié)構(gòu)形式，使該種激光器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用還多處于研發(fā)階段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)而提出的，其目的是提供一種全固態(tài)單頻可調(diào)諧紅光激光器。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種全固態(tài)單頻可調(diào)諧紅光激光器，包括激光二極管、泵浦光整形系統(tǒng)、諧振腔、增益介質(zhì)、倍頻晶體、磁光單向器和頻率調(diào)諧裝置，所述激光二極管通過(guò)光纖與泵浦光整形系統(tǒng)連接，泵浦光整形系統(tǒng)整形后的光斑縱向泵浦到增益介質(zhì)上，增益介質(zhì)被激發(fā)出紅外波段的熒光進(jìn)入諧振腔；

所述諧振腔是由泵浦光輸入端面鏡、平面腔鏡、凹面腔鏡和凹面輸出腔鏡組成的“8”字環(huán)形腔結(jié)構(gòu)；泵浦光輸入端面鏡、平面腔鏡與激光二極管、泵浦光整形系統(tǒng)處于同一光路，凹面腔鏡設(shè)置于泵浦光輸入端面鏡下方，凹面輸出腔鏡設(shè)置于平面腔鏡下方，泵浦光輸入端面鏡以?xún)A斜角設(shè)置于泵浦光整形系統(tǒng)和增益介質(zhì)之間；

所述磁光單向器是由法拉第旋轉(zhuǎn)器和二分之一波片組成；法拉第旋轉(zhuǎn)器和二分之一波片設(shè)置于泵浦光輸入端面鏡和平面腔鏡之間，且處于同一光路；?

所述頻率調(diào)諧裝置是由F-P標(biāo)準(zhǔn)具和壓電陶瓷組成；F-P標(biāo)準(zhǔn)具設(shè)置于凹面腔鏡和凹面輸出腔鏡之間，且處于同一光路；壓電陶瓷固定于平面腔鏡遠(yuǎn)離二分之一波片的一側(cè)上；

所述倍頻晶體設(shè)置于凹面腔鏡和凹面輸出腔鏡之間的激光束腰位置處，且處于F-P標(biāo)準(zhǔn)具右側(cè)。

所述泵浦光整形系統(tǒng)從左至右依次由自聚焦透鏡、凹鏡、柱面鏡和聚焦透鏡組成；凹鏡的凹面朝向柱面鏡，柱面鏡和聚焦透鏡（17）的柱面相對(duì)設(shè)置。

所述法拉第旋轉(zhuǎn)器設(shè)置于靠近泵浦光輸入端面鏡的一側(cè)，二分之一波片設(shè)置于靠近平面腔鏡的一側(cè)；

所述凹面腔鏡和凹面輸出腔鏡以?xún)A斜角設(shè)置于同一光路，且凹面腔鏡的凹面朝向平面腔鏡，凹面輸出腔鏡的凹面朝向泵浦光輸入端面鏡。

所述泵浦光輸入端面鏡、平面腔鏡、凹面腔鏡和凹面輸出腔鏡對(duì)振蕩激光1342nm全反射

所述輸入端面鏡靠近泵浦光整形系統(tǒng)的一面鍍有880nm高透過(guò)率膜。

所述凹面輸出腔鏡的凹面鍍有671nm紅光高透過(guò)率膜。

所述增益介質(zhì)為YVO₄-Nd:YVO₄鍵合晶體，增益介質(zhì)的兩端面均鍍880nm減反膜、1342nm減反膜和1064nm減反膜。

所述倍頻晶體采用以Ⅰ類(lèi)角度匹配方式切割的LBO晶體，兩端面均鍍有1342nm和671nm雙色增透膜。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供一種可調(diào)諧，輸出功率較高，穩(wěn)定可靠的671nm紅光單頻激光器，采用F-P標(biāo)準(zhǔn)具和壓電陶瓷配合調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)671nm紅光的頻率連續(xù)調(diào)節(jié)，F(xiàn)-P標(biāo)準(zhǔn)具用來(lái)粗調(diào)，壓電陶瓷細(xì)調(diào)。激光器采用880nm泵浦源，比起傳統(tǒng)808nm泵浦源，它可有效地減小晶體的熱透鏡效應(yīng)，提高激光的轉(zhuǎn)換效率；激光器采用環(huán)形腔結(jié)構(gòu)，運(yùn)轉(zhuǎn)高效、穩(wěn)定。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明全固態(tài)單頻可調(diào)諧紅光激光器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中泵浦光整形系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：

1??激光二極管????????????????2??光纖

3??泵浦光整形系統(tǒng)????????????4??泵浦光輸入端面鏡

5??平面腔鏡??????????????????6??凹面腔鏡

7??凹面輸出腔鏡??????????????8??增益介質(zhì)

9??法拉第旋轉(zhuǎn)器?????????????10??二分之一波片

11??倍頻晶體?????????????????12??F-P標(biāo)準(zhǔn)具

13??壓電陶瓷?????????????????14??自聚焦透鏡