[發(fā)明專利]一種可調(diào)諧中紅外雙頻激光系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811301857.1
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109256658A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊蘇輝;李坤;李卓;王欣;張金英
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號: H01S3/00
• 分類號: H01S3/00;G02F1/11;G02B27/10
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 郭德忠;李愛英

1.一種可調(diào)諧中紅外雙頻激光系統(tǒng)，其特征在于，包括單頻紅外激光輸出模塊(21)、光纖分束器(3)、聲光晶體(4)、光纖合束器(6)、光纖功率放大器(7)以及光參量振蕩器(20)；

所述單頻紅外激光輸出模塊(21)用于輸出頻率為f₀的單頻紅外激光；

所述光纖分束器(3)用于按照預(yù)設(shè)的分光比將所述單頻紅外激光分為第一單頻激光和第二單頻激光，其中，所述第一單頻激光直接入射到光纖合束器(6)，所述第二單頻激光入射到聲光晶體(4)后再入射到光纖合束器(6)；

所述聲光晶體(4)用于將第二單頻激光的頻率變換為f₀+f_RF，其中，f_RF為聲光晶體(4)的驅(qū)動頻率；

所述光纖合束器(6)用于將所述第一單頻激光與頻率變換為f₀+f_RF的第二單頻激光合成一路雙頻激光；

所述光纖功率放大器(7)用于將所述雙頻激光進(jìn)行功率放大后，入射到所述光參量振蕩器(20)；

所述光參量振蕩器(20)用于將經(jīng)過功率放大后的雙頻激光轉(zhuǎn)化為中紅外雙頻閑頻光與近紅外雙頻信號光，其中，所述近紅外雙頻信號光在光參量振蕩器(20)內(nèi)振蕩，所述中紅外雙頻閑頻光從所述光參量振蕩器(20)中輸出，從而得到中紅外雙頻激光。

2.如權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)諧中紅外雙頻激光系統(tǒng)，其特征在于，所述光參量振蕩器(20)包括第一平凹腔鏡(13)、第一平面腔鏡(14)、光參量振蕩晶體(15)、第二平面腔鏡(17)以及第二平凹腔鏡(18)；

所述經(jīng)過功率放大后的雙頻激光通過所述第一平凹腔鏡(13)入射到光參量振蕩晶體(15)后，從光參量振蕩晶體(15)輸出中紅外雙頻閑頻光與近紅外雙頻信號光；

所述第二平凹腔鏡(18)用于透射所述中紅外雙頻閑頻光，并將所述近紅外雙頻信號光反射到第一平面腔鏡(14)，則所述近紅外雙頻信號光依次通過第一平面腔鏡(14)與第二平面腔鏡(17)反射回第一平凹腔鏡(13)后，再次入射光參量振蕩晶體(15)，實現(xiàn)在光參量振蕩器(20)內(nèi)的振蕩。

3.如權(quán)利要求2所述的一種可調(diào)諧中紅外雙頻激光系統(tǒng)，其特征在于，還包括溫控爐(16)；

所述溫控爐(16)用于改變光參量振蕩晶體(15)的溫度，實現(xiàn)中紅外雙頻閑頻光輸出波長的可調(diào)諧。

4.如權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)諧中紅外雙頻激光系統(tǒng)，其特征在于，所述單頻紅外激光輸出模塊(21)包括808nm半導(dǎo)體激光器(1)與Nd:YAG晶體(2)；

所述808nm半導(dǎo)體激光器(1)出射的激光泵浦所述Nd:YAG晶體(2)，得到頻率為f₀的1064nm單頻紅外激光。

5.如權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)諧中紅外雙頻激光系統(tǒng)，其特征在于，還包括鍺片(19)；

所述鍺片(19)用于濾除所述光參量振蕩器(20)輸出的除中紅外雙頻閑頻光外的其它激光。

6.如權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)諧中紅外雙頻激光系統(tǒng)，其特征在于，還包括射頻源驅(qū)動(5)；

所述射頻源驅(qū)動(5)用于驅(qū)動所述聲光晶體(4)，使所述第二單頻激光在聲光晶體(4)發(fā)生頻率變換。

7.如權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)諧中紅外雙頻激光系統(tǒng)，其特征在于，還包括光纖準(zhǔn)直透鏡(8)、格蘭棱鏡(9)、半波片(10)、第一激光透鏡(11)以及第二激光透鏡(12)；

所述經(jīng)過功率放大后的雙頻激光入射到所述光參量振蕩器(20)前，依次入射到光纖準(zhǔn)直透鏡(8)、格蘭棱鏡(9)、半波片(10)、第一激光透鏡(11)以及第二激光透鏡(12)；

所述光纖準(zhǔn)直透鏡(8)用于將所述經(jīng)過功率放大后的雙頻激光轉(zhuǎn)換為準(zhǔn)直激光；

所述格蘭棱鏡(9)用于將所述準(zhǔn)直激光轉(zhuǎn)換為線偏振光；

所述半波片(10)用于調(diào)節(jié)所述線偏振光的偏振方向，使所述線偏振光變?yōu)榇怪逼窆猓?/p>

所述第一激光透鏡(11)與第二激光透鏡(12)均用于調(diào)節(jié)所述垂直偏振光的光斑大小。

8.如權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)諧中紅外雙頻激光系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)分光比為1:2。