[實用新型]寬波段可調諧的連續波530-780nm光學參量振蕩器

有效

• 申請號: 201420545864.7
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN204230626U
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 姚文明;高靜;田玉冰;張龍;檀慧明;武曉東
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所
• 主分類號: H01S3/109
• 分類號: H01S3/109;H01S3/16;H01S3/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 曹毅

技術領域

本實用新型屬于光電子與激光技術領域，涉及一種全固態連續波可見光寬波段可調諧光學參量振蕩器激光器，它適用于激光醫學、醫學顯微成像、激光光譜學、精密光學測量和科學研究等領域的應用。

背景技術

可見光波段的激光在光譜分析、量子力學、信息處理、原子物理學、生物醫學影像、超高分辨率顯微鏡和醫療等領域具有重要的應用價值。尤其是由于血液中的脫氧血紅蛋白在580nm處達到摩爾消光系數峰值，而氧合血紅蛋白在550nm和600nm處達到峰值；皮膚中表皮層內的黑色素對530~780nm波段也有較強的吸收；水對于530~780nm波段幾乎透明；618~780nm波段恰好處于生物組織光學窗口（618~1316nm）范圍內，因此，對于生物醫學成像、激光醫療和光與生物組織的相互作用研究等應用而言，選擇位于530~780nm波長范圍內合適的連續波激光光源，對于提高成像質量、治療效率、穿透深度和降低光致組織損傷，有著十分重要的意義。目前，可見光波段的激光主要由半導體激光器、固體激光器、氣體激光器、染料激光器和光纖激光器等激光器直接輸出，或者是通過倍頻、和頻和差頻等非線性頻率變換技術實現輸出，但這些激光器和技術手段只能獲得某些特定波長激光的輸出。其中輸出波長可調諧范圍較寬的摻鈦寶石激光器的輸出光譜范圍也只能達到660~1180nm，不能覆蓋可見光530~660nm波段。利用二階非線性光學混頻實現光學頻率變換的光學參量振蕩器調諧范圍很寬，可從紫外到遠紅外，彌補了普通激光器及其倍頻只能輸出某些特定波長激光的缺陷，是獲得寬波段可調諧、高相干輻射光源和新波段激光系統的重要途徑。光學參量振蕩器已在中紅外波段得到成功應用，但在可見光波段的公開報道較少，而且大部分集中在脈沖泵浦運轉方式。連續波泵浦的光學參量振蕩器相對于其他運轉方式具有更高的振蕩閾值，需要泵浦源能夠提供較高的泵浦功率，而且非線性晶體也要具備更大的非線性系數，所以連續波光學參量振蕩器比其他運轉方式光學參量振蕩器的實現都要困難。

實用新型內容

為了克服現有可見光波段缺少寬波段可調諧的連續波激光器的不足，本實用新型提供了一種連續波光學參量振蕩器系統，該連續波光學參量振蕩器系統能在可見光波段范圍內輸出寬波段可調諧激光。

為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本實用新型通過以下技術方案實現：

寬波段可調諧的連續波530-780nm光學參量振蕩器，包括依次設置在光路上的泵浦激光器、光束耦合系統I、輸入鏡I、激光晶體、反射鏡I、倍頻非線性晶體I、輸出鏡I、反射鏡II、光束耦合系統II、輸入鏡II、光學參量振蕩器非線性晶體、反射鏡III、反射鏡IV、光學參量振蕩器-倍頻非線性晶體II、輸出鏡II，所述輸入鏡I、反射鏡I和輸出鏡I構成短波長激光的諧振腔，光束耦合系統I位于泵浦激光器和輸入鏡I之間，所述光束耦合系統I的中心軸線與泵浦激光器的出光方向重合，激光晶體位于輸入鏡I和反射鏡I之間，倍頻非線性晶體I位于反射鏡I和輸出鏡I之間，所述輸入鏡II、反射鏡III、反射鏡IV、輸出鏡II，構成可見光光學參量振蕩器的諧振腔，光束耦合系統II位于反射鏡II和輸入鏡II之間，所述光束耦合系統II的中心軸線與反射鏡II反射光方向重合，光學參量振蕩器非線性晶體位于輸入鏡II和反射鏡III之間，光學參量振蕩器-倍頻非線性晶體II位于反射鏡IV和輸出鏡II之間；