[發明專利]一種單端輸出的腔內泵浦光參量振蕩器

有效

• 申請號: 201710253520.7
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN106992426B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 張兆偉;王國峰
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01S3/094
• 分類號: H01S3/094;H01S3/108
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 趙偉;李智

1.一種單端輸出的腔內泵浦光參量振蕩器，其特征在于，包括激光器泵浦源、以及沿激光器泵浦源光路方向依次排列的聚焦透鏡、輸入耦合鏡、激光增益晶體、雙色鏡、非線性晶體和第一曲面鏡，以及設置于雙色鏡的反射光路上的第二曲面鏡；

所述輸入耦合鏡、激光增益晶體、雙色鏡、非線性晶體和第一曲面鏡構成激光器諧振腔；第一曲面鏡、非線性晶體、雙色鏡和第二曲面鏡構成信號光諧振腔；第一曲面鏡和第二曲面鏡構成曲面鏡對；所述第二曲面鏡鍍有閑頻光高反膜；

工作時，所述聚焦透鏡對激光器泵浦源所發出的激光器泵浦光進行聚焦，所述輸入耦合鏡將聚焦透鏡的出射光耦合至激光增益晶體，經過激光增益晶體的增益放大產生OPO泵浦光；

所述OPO泵浦光通過雙色鏡入射到非線性晶體，在所述非線性晶體內實現光參量轉換，輸出信號光、前向閑頻光和后向閑頻光；所述第一曲面鏡對前向閑頻光直接耦合輸出，并將信號光、激光器泵浦光和OPO泵浦光反射至非線性晶體，所述非線性晶體對反射回來的OPO泵浦光進行光參量轉換，產生信號光、前向閑頻光和后向閑頻光，并對反射回來的信號光直接透射；所述雙色鏡將信號光和后向閑頻光反射至第二曲面鏡，信號光和后向閑頻光經第二曲面鏡反射沿原路返回，經雙色鏡反射至非線性晶體；所述非線性晶體對前向閑頻光和后向閑頻光進行相位補償和相干疊加之后經第一曲面鏡輸出；所述前向閑頻光是指與OPO泵浦光同向的閑頻光，后向閑頻光是指與OPO泵浦光反向的閑頻光；

所述非線性晶體采用楔形非線性晶體，所述楔形非線性晶體的一個端面為楔形、最后一個鐵電域的厚度可變；采用壓電陶瓷橫向移動楔形非線性晶體的位置，實現對前向閑頻光與后向閑頻光的相對相位的補償，以補償由于空氣介質和第一、第二曲面鏡反射膜的色散引起的相位改變。

2.如權利要求1所述的腔內泵浦光參量振蕩器，其特征在于，還包括設置于所述非線性晶體上的壓電陶瓷，通過所述壓電陶瓷來調節非線性晶體的橫向位置，實現對前向閑頻光與后向閑頻光相對相位的補償，獲得前向閑頻光和后向閑頻光的相干增強。

3.如權利要求1所述的腔內泵浦光參量振蕩器，其特征在于，所述輸入耦合鏡鍍激光器泵浦光增透膜和OPO泵浦光高反膜；雙色鏡鍍激光器泵浦光增透膜、OPO泵浦光增透膜、信號光高反膜和閑頻光高反膜；第一曲面鏡鍍激光器泵浦光高反膜、OPO泵浦光高反膜、信號光高反膜和閑頻光增透膜；第二曲面鏡鍍信號光高反膜和閑頻光高反膜；非線性晶體鍍激光器泵浦光增透膜、OPO泵浦光增透膜、信號光增透膜和閑頻光增透膜；激光增益晶體鍍激光器泵浦光增透膜和OPO泵浦光增透膜。

4.如權利要求1所述的腔內泵浦光參量振蕩器，其特征在于，還包括調Q器件；所述調Q器件設置在激光增益晶體與雙色鏡之間的光路上；用于改變激光器諧振腔的損耗，進而改變諧振腔的振蕩閾值，實現調Q的參量振蕩，使第一曲面鏡輸出脈沖形式的中紅外閑頻光。

5.如權利要求1所述的腔內泵浦光參量振蕩器，其特征在于，所述激光器泵浦源采用單模半導體激光器、多模半導體激光器、固體激光器或光纖激光器。

6.如權利要求1所述的腔內泵浦光參量振蕩器，其特征在于，所述激光增益晶體采用布儒斯特角切割，實現對激光泵浦波長和激光輻射波長的良好透過率。

7.如權利要求1所述的腔內泵浦光參量振蕩器，其特征在于，通過調整所述激光增益晶體的摻雜濃度和長度來實現激光增益晶體對激光器泵浦光的充分吸收。

8.如權利要求1所述的腔內泵浦光參量振蕩器，其特征在于，所述非線性晶體采用周期極化鈮酸鋰晶體、周期性極化鉭酸鋰晶體或周期性磷酸鈦氧鉀晶體。