[發明專利]一種百瓦皮米級窄脈寬固體激光發生裝置

在審

• 申請號: 201711181621.4
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107749553A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 李林軍;段小明;楊玉強;楊曦凝;白云峰;謝文強;周龍
• 申請（專利權）人: 黑龍江工程學院
• 主分類號: H01S3/00
• 分類號: H01S3/00;H01S3/10;H01S3/105
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙)11427
• 代理人: 陳娟

1.一種百瓦皮米級窄脈寬固體激光發生裝置，其特征在于，包括：

第一光學系統，包括，第一激光發生裝置(1)、第一全反射鏡(5)、第一激光晶體(9)、第二全反射鏡(6)、第二激光發生裝置(2)、輸出鏡(15)；

其中，第一激光發生裝置(1)發射的抽運光束入射至第一全反射鏡(5)，經第一全反射鏡(5)透射至第一激光晶體(9)，獲得震蕩光束，該震蕩光束經第二全反射鏡(6)反射至第三全反射鏡(7)，經第三全反射鏡(7)反射后從輸出鏡(15)輸出；

第二激光發生裝置(2)發射的抽運光束經第二全反射鏡(6)透射后入射至第一激光晶體(9)，獲得震蕩光束，該震蕩光束經第一全反射鏡(5)反射至體光柵(8)，經體光柵(8)反射回第一全反射鏡(5)后反射至第二全反射鏡(6)，經第二全反射鏡(6)反射至第三全反射鏡(7)，經第三全反射鏡(7)反射后從輸出鏡(15)輸出；

第二光學系統，包括，第三激光發生裝置(3)、第二全反射鏡(6)、第二激光晶體(10)、第三全反射鏡(7)、第四激光發生裝置(4)、輸出鏡(15)；

其中，第三激光發生裝置(3)發射的抽運光束經第二全反射鏡(6)透射后入射至第二激光晶體(10)，獲得震蕩光束，該震蕩光束入射至第三全反射鏡(7)，經第三全反射鏡(7)反射后從輸出鏡(15)輸出；

第四激光發生裝置(4)發射的抽運光束經第三全反射鏡(7)，經第三全反射鏡(7)透射至第二激光晶體(10)，獲得震蕩光束，該震蕩光束入射至第二全反射鏡(6)，經第二全反射鏡(6)反射至第一全反射鏡(5)后反射至體光柵(8)，經體光柵(8)反射回第一全反射鏡(5)后反射至第二全反射鏡(6)，經第二全反射鏡(6)反射至第三全反射鏡(7)，經第三全反射鏡(7)反射后從輸出鏡(15)輸出；

第一脈寬壓縮裝置(11)，包括：

第一轉動調整臺，該第一轉動調整臺具有微米級步進電控系統；

色散棱鏡，位于所述第一轉動調整臺上，處于光路中心，能夠在所述第一轉動調整臺的轉動下進行微米級角度調整；

第二脈寬壓縮裝置(12)，包括：

第二轉動調整臺，該第二轉動調整臺具有微米級步進電控系統；

F-P腔，位于所述第二轉動調整臺上，處于光路中心，能夠在所述第二轉動調整臺的轉動下進行微米級角度調整；

計算機控制系統(13)，所述輸出光束被所述示波器(14)接收后，將脈寬信號反饋至所述計算機控制系統(13)，所述計算機控制系統(13)預先存儲的模擬信息進行比較，并根據比較結果自動調整第一脈寬壓縮裝置(11)、第二脈寬壓縮裝置(12)的轉動角度，直到所述輸出光的脈寬性能與所述預先存儲的模擬信息相吻合，從而獲得皮米線寬的激光輸出。

2.根據權利要求1所述的固體激光發生裝置，其特征在于，所述計算機控制系統(13)分別單獨控制第一脈寬壓縮裝置(11)、第二脈寬壓縮裝置(12)，根據所述預先存儲的模擬信息先調整第一脈寬壓縮裝置(11)進行脈寬壓縮，再調整第二脈寬壓縮裝置(12)進行脈寬壓縮。

3.根據權利要求2所述的固體激光發生裝置，其特征在于，所述色散棱鏡為石英材料棱鏡，厚度為2.5cm；所述F-P腔的厚度為0.45mm。

4.根據權利要求3所述的固體激光發生裝置，其特征在于，所述第一激光晶體和第二激光晶體均為單摻Tm晶體，單摻Tm晶體的的摻Tm³⁺濃度為1.35at.％，摻Tm晶體的長度60mm。

5.根據權利要求4所述的固體激光發生裝置，其特征在于，所述計算機控制系統(13)調整所述體光柵(8)的位置，結合所述計算機控制系統(13)預設激光模型進行調節，直至獲得預期輸出激光。

6.根據權利要求5所述的固體激光發生裝置，其特征在于，所述第一轉動調整臺、第二轉動調整臺可以進行前、后、左、右、俯以及仰六方向調節。

7.根據權利要求6所述的固體激光發生裝置，其特征在于，所述第一全反射鏡(5)、第二全反射鏡(6)、第三全反射鏡(7)鍍1.9μm波段激光高反膜，且1.9μm波段激光反射率大于或等于99.8％，且三塊1.9μm全反鏡的光路外側面均鍍有泵浦光高透膜，且泵浦光透過率大于或等于97％。