[發明專利]一種黃、橙、紅波段波長可調諧和頻激光器

有效

• 申請號: 201611163706.5
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106785873B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 白楊;張澤南;白冰;胡明軒;孫延笑;雷廣智;蔣濤;王春;白晉濤;任兆玉
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: H01S3/108
• 分類號: H01S3/108
• 代理公司: 北京鼎承知識產權代理有限公司 11551
• 代理人: 張波濤;管瑩

本公開涉及一種黃、橙、紅波段波長可調諧和頻激光器，該激光器包括基于周期極化晶體MgO：PPLN的s?偏振信號光單諧振光參量振蕩器和一個LD側面泵浦Nd：GdVO₄晶體的p?偏振基頻光諧振腔組成一個復合折疊型諧振腔，利用II類角度匹配和頻晶體KTP進行和頻產生黃、橙、紅色激光。參與和頻的s?偏振信號光波長可調諧，p?偏振基頻光波長可改變，它們在各自諧振腔內獨立振蕩，避免了單諧振光參量振蕩器的泵浦激光因參與和頻過程而導致的功率損耗；由于s?偏振信號光和p?偏振基頻光的光斑尺寸基本一致，解決了折疊諧振腔的像散問題；基頻光波長的可變化，進一步拓寬了和頻光的波長可調諧范圍，克服了現有技術的不足。

技術領域

本公開涉及一種激光器，具體涉及一種黃、橙、紅波段波長可調諧和頻激光器。

背景技術

550nm-700nm黃、橙、紅波段激光在生物醫學、激光測量、激光顯示、激光打印、污染監測、衛星導引、水下探測、光譜分析等領域有廣泛的應用。早期的黃、橙、紅波段激光器多為銅蒸汽和染料激光器，體積大又含有劇毒物質限制了其實際應用。隨著半導體激光技術的發展，半導體激光泵浦摻Nd³⁺晶體腔內和頻技術、拉曼頻移技術、藍色激光泵浦摻Pb³⁺晶體全固態激光器技術、半導體激光腔內倍頻技術來獲得黃、橙、紅波段激光，成為了研究熱點。但是采用上述技術獲得的黃、橙、紅波段激光波長固定，不能實現波長可調諧輸出。

近年來，隨著周期極化晶體技術的迅速發展，科研工作者開始利用光參量振蕩技術和腔內和頻技術來實現波長可調諧的黃、橙、紅波段激光。然而在現有技術中，光參量振蕩器的泵浦激光因承擔了抽運光參量振蕩器和參與腔內和頻過程兩個角色，分散了泵浦功率，從而降低了腔內信號光功率密度，波長可調諧的黃、橙、紅波段激光輸出功率較低，波長調諧范圍有限。

發明內容

為了解決上述現有技術中存在的問題，本公開提供一種能夠實現560-743nm黃、橙、紅波段范圍內波長可調諧的和頻激光器。

所述激光器包括第一反射鏡(1)、泵浦光輸出鏡(4)、第一平面反射鏡(7)、會聚透鏡(8)、第二反射鏡(9)、第二平面反射鏡(14)、第一類平凹反射鏡、第二組1/2波片、第二類平凹反射鏡、和頻光輸出鏡(15)，其中：

所述第一反射鏡(1)、泵浦光輸出鏡(4)構成第一諧振腔；

所述第二反射鏡(9)、第二平面反射鏡(14)、和頻光輸出鏡(15)以及第二類平凹反射鏡構成第二諧振腔；

所述第一類平凹反射鏡、和頻光輸出鏡(15)、第二類平凹反射鏡構成第三諧振腔；

所述第二平面反射鏡(14)在第一類平凹反射鏡、和頻光輸出鏡(15)之間，三者光心在一條直線上；

在所述第二反射鏡(9)、第二平面反射鏡(14)之間有第一非線性光學頻率變換晶體，且所述第一非線性光學頻率變換晶體在第二反射鏡(9)與第二平面反射鏡(14)的光心連線上；

在所述和頻光輸出鏡(15)、第二類平凹反射鏡之間有第二非線性光學頻率變換晶體，且所述第二非線性光學頻率變換晶體在頻光輸出鏡(15)與第二類平凹反射鏡的光心連線上；

在所述第一反射鏡(1)、泵浦光輸出鏡(4)之間有第一半導體激光側泵模塊(2)和第一Nd：GdVO₄晶體棒(3)，所述第一Nd：GdVO₄晶體棒(3)在吸收第一半導體激光側泵模塊(2)的半導體激光能量后，產生s-偏振1062.9nm受激輻射熒光；

第一反射鏡(1)、泵浦光輸出鏡(4)、第一半導體激光側泵模塊(2)和第一Nd：GdVO₄晶體棒(3)在一條直線上；

所述s-偏振1062.9nm受激輻射熒光在第一諧振腔內振蕩放大后輸出s-偏振1062.9nm泵浦激光；