[發(fā)明專利]一種全固態(tài)三基色鎖模激光裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510047601.2
• 申請(qǐng)日: 2015-01-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104600556A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘淑娣;劉建華;葛曉輝;孔偉金
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S3/109
• 分類號(hào): H01S3/109;H01S3/106;H01S3/098
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所 37104
• 代理人: 張世功

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于激光設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種同時(shí)輸出紅、綠、藍(lán)三種顏色鎖模脈沖的激光器，特別是一種全固態(tài)三基色鎖模激光裝置。

背景技術(shù)：

目前，紅光、綠光和藍(lán)光三個(gè)波段光色的鎖模激光器已被廣泛應(yīng)用在醫(yī)療、科研和軍事等領(lǐng)域，發(fā)揮著重要的科技作用。在現(xiàn)有技術(shù)中，美國(guó)的R.Wallenltein(Conference?on?Lasers?and?Electron-Optics,Postconference?Digest,Vol.56of?OSA?Trends?in?Optics?and?Photonics?Series,paper?CThC3)和瑞典的F.Brunner(Optics?Letters,Vol.29,PP:1921-1923,2004)均提出了利用近紅外波段鎖模激光為基頻光波，再經(jīng)過(guò)多次頻率變換過(guò)程獲得三基色鎖模激光，在多次頻率轉(zhuǎn)換中包含參量過(guò)程、倍頻過(guò)程、合頻過(guò)程等多個(gè)過(guò)程；瑞典的F.Brunner用鎖模的1030nm脈沖為基頻光波，頻率變換包含了2個(gè)參量過(guò)程、1個(gè)倍頻過(guò)程、2個(gè)合頻過(guò)程；同時(shí)，為了使兩個(gè)相互作用的鎖模脈沖同步，還需要在光路中設(shè)置時(shí)間延遲裝置。因此，研發(fā)一種能夠同時(shí)獲得紅、綠、藍(lán)三基色的鎖模激光，并使其不存在鎖模脈沖相互作用的過(guò)程，使頻率變換過(guò)程更加簡(jiǎn)單的全固態(tài)三基色激光裝置很有科學(xué)和應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)制造一種能夠同時(shí)獲得紅、綠、藍(lán)三基色的鎖模激光，不存在鎖模脈沖相互作用的過(guò)程，頻率變換過(guò)程簡(jiǎn)單的激光裝置，用于醫(yī)療、科研和軍事等領(lǐng)域。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)包括第一腔鏡、激光晶體、可飽和吸收體、第二腔鏡、第一分光片、第三腔鏡、參量晶體、第四腔鏡、第二分光片、第一聚焦透鏡、第一倍頻晶體、第三分光片、第二聚焦透鏡、第二倍頻晶體和第四分光片；各部件選擇常規(guī)的光學(xué)結(jié)構(gòu)，按照光學(xué)原理布局構(gòu)成同一軸線的激光裝置，其中經(jīng)過(guò)第二分光片反射信號(hào)光軸線上由第一聚焦透鏡、第一倍頻晶體和第三分光片依次排列組成藍(lán)光輸出單元；第一腔鏡、激光晶體、可飽和吸收體和第二腔鏡按光學(xué)原理組合構(gòu)成綠光鎖模諧振腔；第三腔鏡、參量晶體和第四腔鏡按光學(xué)原理組合構(gòu)成雙諧振光參量振蕩器；轉(zhuǎn)入光線先由第一腔鏡進(jìn)入裝置，再經(jīng)過(guò)激光晶體輻射，然后由可飽和吸收體進(jìn)行吸收；最后經(jīng)由第二腔鏡輸出綠光鎖模脈沖；第一分光片使一部分綠光反射，另一部分綠光透射，透射的一部分綠光經(jīng)第一分光片透射后泵浦雙諧振光參量振蕩器，然后由第四腔鏡輸出信號(hào)光和閑置光，其中信號(hào)光波長(zhǎng)是藍(lán)光波段波長(zhǎng)的兩倍，閑置光波長(zhǎng)是紅光波段波長(zhǎng)的兩倍；第二分光片使信號(hào)光反射后經(jīng)第一聚焦透鏡泵浦第一倍頻晶體生成藍(lán)光；第二分光片使閑置光透射后經(jīng)第二聚焦透鏡泵浦第二倍頻晶體生成紅光；第三分光片使藍(lán)光透射；第四分光片使紅光反射；實(shí)現(xiàn)由第一分光片獲得鎖模綠光，由第三分光片獲得鎖模藍(lán)光，由第四分光片獲得鎖模紅光的全固態(tài)三基色鎖模激光。

本發(fā)明涉及的第一腔鏡、第二腔鏡、第三腔鏡和第四腔鏡均選擇平面鏡、凸面鏡或凹面鏡；第一腔鏡與第二腔鏡之間的距離，以及第二腔鏡與第三腔鏡之間的距離根據(jù)具體情況確定，應(yīng)符合光學(xué)原理，能夠使第一腔鏡和第二腔鏡組成綠光鎖模諧振腔，第三腔鏡和第四腔鏡組成的雙諧振鎖模諧振腔為穩(wěn)定腔；第一倍頻晶體位于第一聚焦透鏡的焦點(diǎn)處；第二倍頻晶體位于第二聚焦透鏡的焦點(diǎn)處，其他各器件之間的距離根據(jù)具體情況確定，應(yīng)符合光學(xué)原理；第一分光片、第二分光片、第三分光片、第四分光片的傾斜角度根據(jù)各分光片的鍍膜參數(shù)和實(shí)際要求確定。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用鎖模可見(jiàn)光為基頻光波，頻率變換包含1個(gè)參量過(guò)程和2個(gè)倍頻過(guò)程，能夠同時(shí)獲得紅、綠、藍(lán)三基色的鎖模激光；并且因?yàn)椴淮嬖趦蓚€(gè)鎖模脈沖相互作用的過(guò)程，不需要設(shè)置時(shí)間延遲裝置；該激光裝置整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，激光原理可靠，激光光源線正，激光環(huán)境友好，激光效率和穩(wěn)定性更高。

附圖說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖2為本發(fā)明裝置實(shí)施激光發(fā)射的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

具體實(shí)施方式：

下面通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合附圖作進(jìn)一步描述。

實(shí)施例1：