[發(fā)明專利]雙腔復(fù)合非穩(wěn)腔選模泵浦的自光參量振蕩中紅外激光器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710831329.6
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107528197B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于永吉;金光勇;陳薪羽;董淵;王超
• 申請（專利權(quán)）人: 長春理工大學(xué)
• 主分類號: H01S3/06
• 分類號: H01S3/06;H01S3/081;H01S3/091;H01S3/108;H01S3/16
• 代理公司: 長春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙) 22210
• 代理人: 陶尊新

1.雙腔復(fù)合非穩(wěn)腔選模泵浦的自光參量振蕩中紅外激光器，其特征在于，包括：溫控器(14)；

貼合在溫控器(14)上的Nd:MgO:PPLN晶體(13)，通過溫控器(14)控制Nd:MgO:PPLN晶體(13)的溫度；

在Nd:MgO:PPLN晶體(13)左端的通光面反射方向上依次設(shè)有第三聚焦透鏡(9)、第一45度分束鏡(7)、第一聚焦透鏡(5)、第一傳能光纖(3)、第一激光二極管泵浦源(1)，所述第一聚焦透鏡(5)和第三聚焦透鏡(9)構(gòu)成第一激光二極管泵浦源耦合系統(tǒng)；

在Nd:MgO:PPLN晶體(13)右端的通光面反射方向上依次設(shè)有第四聚焦透鏡(10)、第二45度分束鏡(8)、第二聚焦透鏡(6)、第二傳能光纖(4)、第二激光二極管泵浦源(2)，所述第二聚焦透鏡(6)和第四聚焦透鏡(10)構(gòu)成第二激光二極管泵浦源耦合系統(tǒng)；

設(shè)在第一45度分束鏡(7)和第二45度分束鏡(8)之間的聲光Q開關(guān)(15)，用于實(shí)現(xiàn)基頻光的脈沖運(yùn)轉(zhuǎn)；

所述激光器采用基頻光諧振腔和參量光振蕩腔雙腔復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中：所述第一45度分束鏡(7)、第三聚焦透鏡(9)、Nd:MgO:PPLN晶體(13)、第四聚焦透鏡(10)、第二45度分束鏡(8)、聲光Q開關(guān)(15)構(gòu)成所述基頻光諧振腔，所述第三聚焦透鏡(9)和第四聚焦透鏡(10)組成雙凸非穩(wěn)腔選模結(jié)構(gòu)；由參量振蕩腔全反鏡(11)、參量振蕩腔輸出鏡(12)構(gòu)成共焦型參量振蕩腔，所述Nd:MgO:PPLN晶體(13)位于該共焦型參量振蕩腔束腰處；

通過兩個泵浦源發(fā)射Nd:MgO:PPLN晶體(13)吸收主峰波長的泵浦光，泵浦光分別通過兩個泵浦源對應(yīng)的傳能光纖和激光二極管泵浦源耦合系統(tǒng)聚焦到Nd:MgO:PPLN晶體(13)中形成雙端高功率泵浦；所述Nd:MgO:PPLN晶體(13)吸收泵浦光形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，在基頻光諧振腔的持續(xù)反饋?zhàn)饔孟滦纬苫l光振蕩，振蕩的基頻光經(jīng)雙凸非穩(wěn)腔選模獲得大基模高光束質(zhì)量運(yùn)轉(zhuǎn)，大基模高光束質(zhì)量基頻光同時對Nd:MgO:PPLN晶體(13)形成泵浦，在此過程中保持所形成的振蕩參量光光斑束腰與基頻光基模光斑束腰位置重合，保證振蕩參量光光斑尺寸與基頻光基模光斑尺寸滿足聚焦參數(shù)匹配；當(dāng)基頻光泵浦功率高于參量振蕩腔起振閾值后形成同步運(yùn)轉(zhuǎn)振蕩的信號光，對應(yīng)產(chǎn)生的中紅外波段閑頻光經(jīng)參量振蕩腔輸出鏡(12)輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙腔復(fù)合非穩(wěn)腔選模泵浦的自光參量振蕩中紅外激光器，其特征在于，所述第一傳能光纖(3)與第二傳能光纖(4)的芯徑均400μm，數(shù)值孔徑均0.22。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙腔復(fù)合非穩(wěn)腔選模泵浦的自光參量振蕩中紅外激光器，其特征在于，所述第一聚焦透鏡(5)采用焦距為40mm的雙凸鏡或平凸鏡，雙面均鍍有813nm泵浦光增透膜；所述第二聚焦透鏡(6)采用焦距為40mm的雙凸鏡或平凸鏡，雙面均鍍有813nm泵浦光增透膜。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙腔復(fù)合非穩(wěn)腔選模泵浦的自光參量振蕩中紅外激光器，其特征在于，所述第一45度分束鏡(7)采用平-平鏡，雙面均鍍有813nm泵浦光增透膜，靠近Nd:MgO:PPLN晶體(13)一側(cè)單面鍍有1084nm基頻光45°高反膜；所述第二45度分束鏡(8)采用平-平鏡，雙面均鍍有泵浦光增透膜，靠近Nd:MgO:PPLN晶體(13)一側(cè)單面鍍有基頻光45°高反膜。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙腔復(fù)合非穩(wěn)腔選模泵浦的自光參量振蕩中紅外激光器，其特征在于，所述聲光Q開關(guān)(15)的通光面鍍有1084nm基頻光增透膜，驅(qū)動超聲波頻率為40.68MHz，射頻功率為20W。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙腔復(fù)合非穩(wěn)腔選模泵浦的自光參量振蕩中紅外激光器，其特征在于，所述第三聚焦透鏡(9)采用焦距為80mm的雙凸鏡或平凸鏡，雙面均鍍有813nm泵浦光增透膜和1084nm基頻光增透膜；所述第四聚焦透鏡(10)采用焦距為80mm的雙凸鏡或平凸鏡，雙面均鍍有813nm泵浦光增透膜和1084nm基頻光增透膜。