[發(fā)明專利]一種雙復(fù)合諧振腔結(jié)構(gòu)的波長可調(diào)諧固體激光器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611158123.3
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106785847B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 白楊;白冰;張澤南;胡明軒;白晉濤;任兆玉
• 申請（專利權(quán)）人: 西北大學(xué)
• 主分類號: H01S3/08
• 分類號: H01S3/08;H01S3/081;H01S3/082;H01S3/091;H01S3/10;H01S3/13
• 代理公司: 北京鼎承知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11551
• 代理人: 張波濤;管瑩

本公開揭示了一種雙復(fù)合諧振腔結(jié)構(gòu)的波長可調(diào)諧固體激光器，所述激光器將Nd:YAG晶體產(chǎn)生的非偏振1064.2nm受激輻射熒光通過第一諧振腔和第二諧振腔分別實現(xiàn)s?偏振1064.2nm泵浦激光和p?偏振1064.2nm基頻光振蕩。s?偏振1064.2nm泵浦激光泵浦第三諧振腔產(chǎn)生波長皆可調(diào)諧的s?偏振信號光和中紅外波段s?偏振閑頻光，波長可調(diào)諧的s?偏振信號光與p?偏振1064.2nm基頻光和頻形成橙紅波段波長可調(diào)諧的s?偏振和頻激光。本公開的激光器能夠在橙紅波段和中紅外波段同時實現(xiàn)波長可調(diào)諧、高功率的激光輸出，結(jié)構(gòu)緊湊、能量轉(zhuǎn)換效率高，可廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、激光測量、污染監(jiān)測、光譜分析等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及雙復(fù)合諧振腔結(jié)構(gòu)的波長可調(diào)諧固體激光器。

背景技術(shù)

600nm-650nm橙紅波段激光在生物醫(yī)學(xué)、激光測量、激光顯示、激光打印、污染監(jiān)測、光譜分析等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

早期的橙紅波段激光器多為氣體和液體染料激光器，因輸出功率低、使用壽命短、含有劇毒物質(zhì)等因素限制了其實際應(yīng)用。

隨著半導(dǎo)體激光器技術(shù)的發(fā)展，近年來拉曼頻移、藍(lán)色激光泵浦摻Pb³⁺晶體、半導(dǎo)體激光泵浦摻Nd³⁺晶體腔內(nèi)和頻、半導(dǎo)體激光泵浦Nd³⁺晶體腔內(nèi)倍頻等獲得橙紅波段激光的技術(shù)成為了研究熱點(diǎn)。但是采用上述技術(shù)獲得的橙紅波段激光波長固定，不能實現(xiàn)波長可調(diào)諧輸出。

隨著周期極化晶體技術(shù)的迅速發(fā)展，利用光參量振蕩技術(shù)和腔內(nèi)和頻技術(shù)來產(chǎn)生波長可調(diào)諧的橙紅波段激光成為最新研究方向。然而在此類研究中，光參量振蕩器的泵浦激光由于同時承擔(dān)了泵浦光參量振蕩器、參與腔內(nèi)和頻過程的兩個角色，分散了其功率，從而降低了腔內(nèi)信號光功率密度，導(dǎo)致波長可調(diào)諧橙紅波段激光輸出功率較低，波長調(diào)諧范圍也受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述部分問題，一方面，本公開提供一種基于雙復(fù)合諧振腔結(jié)構(gòu)、連續(xù)輸出功率較高的波長可調(diào)諧固體激光器，另一方面，本公開提供一種在橙紅波段和中紅外波段同時產(chǎn)生波長可調(diào)諧、高功率激光的方法。

一種基于雙復(fù)合諧振腔結(jié)構(gòu)的固體激光器，所述激光器包括：

第一平凹反射鏡(1)、第一偏振元件(4)、第一輸出鏡(5)、第二偏振元件(7)、第一平面反射鏡(9)、會聚透鏡(10)、第二平凹反射鏡(11)、第二平面反射鏡(16)、第二輸出鏡(17)、第三平凹反射鏡(19)，其中：

所述第一平凹反射鏡(1)、第一偏振元件(4)、第一輸出鏡(5)形成第一諧振腔；

所述第一平凹反射鏡(1)、第二輸出鏡(17)、第三平凹反射鏡(19)形成第二諧振腔；

所述第二平凹反射鏡(11)、第二平面反射鏡(16)、第二輸出鏡(17)、第三平凹反射鏡(1)形成第三諧振腔；

在所述第一平凹反射鏡(1)、第一偏振元件(4)之間有受激輻射光源，受激輻射光源產(chǎn)生非偏振的1064.2nm受激熒光，經(jīng)第一偏振元件(4)分解成為s-偏振1064.2nm受激熒光和p-偏振1064.2nm受激熒光；

所述s-偏振1064.2nm受激熒光經(jīng)第一諧振腔振蕩放大后輸出穩(wěn)定的s-偏振1064.2nm泵浦激光，所述p-偏振1064.2nm受激熒光在第二諧振腔內(nèi)振蕩放大后形成穩(wěn)定的p-偏振1064.2nm基頻光；

在第二平凹反射鏡(11)和第二平面反射鏡(16)之間有第一非線性光學(xué)頻率變換晶體，在第二輸出鏡(17)和第三平凹反射鏡(19)之間有第二非線性光學(xué)頻率變換晶體；

所述第一偏振元件(4)、第二平面反射鏡(16)位于第一平凹反射鏡(1)與第二輸出鏡(17)之間，四者的光心位于一條直線上，與受激輻射光源產(chǎn)生的p-偏振1064.2nm基頻光重合；