[發(fā)明專利]一種三波長堿金屬蒸氣激光器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711084003.8
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN107800037A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設計）人: 王順艷;王浟;蔡和;安國斐;韓聚洪;張偉;余航;榮克鵬;王宏元
• 申請（專利權）人: 西南技術物理研究所
• 主分類號: H01S3/227
• 分類號: H01S3/227;H01S3/0941;H01S3/10
• 代理公司: 中國兵器工業(yè)集團公司專利中心11011
• 代理人: 劉二格

1.一種三波長堿金屬蒸氣激光器，其特征在于，包括：三套獨立的密閉堿金屬蒸氣池、溫控系統(tǒng)、泵浦源系統(tǒng)、泵浦耦合系統(tǒng)以及一個光學諧振腔；三個獨立的密閉堿金屬蒸氣池內(nèi)分別充入固態(tài)或液態(tài)的鉀、銣和銫介質(zhì)，以及預設壓強的緩沖氣體；三個獨立的溫控系統(tǒng)分別設置在各堿金屬蒸氣池外部，用于分別控制各堿金屬蒸氣池內(nèi)的堿金屬蒸氣溫度；三個獨立的泵浦源系統(tǒng)由三種波長的窄線寬半導體激光器組成，各半導體激光器的輸出激光中心波長與其泵浦的堿金屬蒸氣池內(nèi)堿金屬介質(zhì)的吸收中心波長一一對應；泵浦耦合系統(tǒng)由多個聚焦透鏡、或偏振分光棱鏡、或雙波長合束器組成，用于將三束泵浦光同時耦合進三個堿金屬蒸氣池內(nèi)；光學諧振腔由一個輸出耦合鏡和一個全反鏡組成，所有堿金屬蒸氣池置于光學諧振腔內(nèi)部，當各堿金屬蒸氣池內(nèi)的堿金屬介質(zhì)受到相應泵浦光激勵后輻射出不同波長的受激光子，這些光子在光學諧振腔內(nèi)來回振蕩，形成激光輸出。

2.如權利要求1所述的三波長堿金屬蒸氣激光器，其特征在于，各堿金屬蒸氣池內(nèi)充入的緩沖氣體為甲烷、或乙烷、或丙烷單獨的烴類氣體，或是這些烴類氣體中的某一種與氦氣組成的混合氣體。

3.如權利要求1所述的三波長堿金屬蒸氣激光器，其特征在于，各個溫控系統(tǒng)均由加熱器、溫度傳感器和控制系統(tǒng)組成；各個溫控系統(tǒng)的加熱器分別套設在各堿金屬蒸氣池管腔外部，且各加熱器上開設有泵浦光透射口。

4.如權利要求1所述的三波長堿金屬蒸氣激光器，其特征在于，各窄線寬半導體激光器輸出的激光通過端面泵浦或側(cè)面泵浦方式進入其對應的堿金屬蒸氣池內(nèi)。

5.如權利要求1所述的三波長堿金屬蒸氣激光器，其特征在于，所述光學諧振腔為直線型、或L型、或U型諧振腔。

6.如權利要求5所述的三波長堿金屬蒸氣激光器，其特征在于，所述光學諧振腔為U型諧振腔，三種波長的窄線寬半導體激光器中，第一窄線寬半導體激光器輸出的激光經(jīng)過同軸布置的第一聚焦透鏡、第一偏振分光棱鏡耦合進入鉀堿金屬蒸氣池；第二窄線寬半導體泵浦激光器輸出的激光經(jīng)過同軸布置的第二聚焦透鏡、第二偏振分光棱鏡耦合進入銣堿金屬蒸氣池；第三窄線寬半導體泵浦激光器3輸出的激光經(jīng)過同軸布置的第三聚焦透鏡、第二偏振分光棱鏡耦合進入銫堿金屬蒸氣池；銫堿金屬蒸氣池位于第一偏振分光棱鏡和第二偏振分光棱鏡之間，輸出耦合鏡位于銣堿金屬蒸氣池出光側(cè)，全反鏡位于鉀堿金屬蒸氣池出光側(cè)。

7.如權利要求5所述的三波長堿金屬蒸氣激光器，其特征在于，所述光學諧振腔為L型諧振腔，三種波長的窄線寬半導體激光器中，第一窄線寬半導體激光器輸出的激光經(jīng)過同軸布置的第一聚焦透鏡、第一偏振分光棱鏡耦合進入鉀堿金屬蒸氣池；第二窄線寬半導體泵浦激光器輸出的激光經(jīng)過同軸布置的第二聚焦透鏡、第二偏振分光棱鏡耦合進入銣堿金屬蒸氣池；第三窄線寬半導體泵浦激光器3輸出的激光經(jīng)過同軸布置的第三聚焦透鏡、第二偏振分光棱鏡耦合進入銫堿金屬蒸氣池；鉀堿金屬蒸氣池和銣堿金屬蒸氣池同軸位于第一偏振分光棱鏡、第二偏振分光棱鏡之間，輸出耦合鏡位于銫堿金屬蒸氣池出光側(cè)，全反鏡位于第一偏振分光棱鏡反光側(cè)。

8.如權利要求5所述的三波長堿金屬蒸氣激光器，其特征在于，所述光學諧振腔為U型諧振腔，三種波長的窄線寬半導體激光器中，第一窄線寬半導體激光器輸出的激光經(jīng)過同軸布置的第一聚焦透鏡、第一偏振分光棱鏡耦合進入鉀堿金屬蒸氣池；第二窄線寬半導體泵浦激光器輸出的激光經(jīng)過同軸布置的第二聚焦透鏡、波長合束器、第二偏振分光棱鏡耦合進入銣堿金屬蒸氣池；第三窄線寬半導體泵浦激光器3輸出的激光經(jīng)過第三聚焦透鏡后由波長合束器90°轉(zhuǎn)折，再經(jīng)由第二偏振分光棱鏡耦合進入銫堿金屬蒸氣池；銫堿金屬蒸氣池和銣并排同軸布置，輸出耦合鏡位于鉀堿金屬蒸氣池出光側(cè)，全反鏡位于銣堿金屬蒸氣池出光側(cè)。