[實用新型]一種腔內參量振蕩及其混頻激光器

有效

• 申請號: 201822252510.4
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN210517318U
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 周建平
• 申請（專利權）人: 南京鉆石激光科技有限公司
• 主分類號: H01S3/108
• 分類號: H01S3/108;H01S3/109
• 代理公司: 北京中企鴻陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11487
• 代理人: 李文麗

1.一種腔內參量振蕩及其混頻激光器，其特征在于，包括：第一諧振腔、第二諧振腔、參量放大晶體、基波增益介質和混頻晶體，其中，

所述第一諧振腔的第一鏡面與所述基波增益介質相對設置，所述基波通過所述基波增益介質進行增益放大后入射到所述第一鏡面上，并通過第三鏡面，和參量諧振晶體及第二鏡面形成諧振腔；

所述第二諧振腔的第二鏡面與所述參量放大晶體相對設置，在所述參量放大晶體的至少一個端面為設計成布魯斯特入射角度切割的界面，所述參量放大晶體的界面將基波轉換出的信號波和閑置波，利用折射角度的區別二安排在避開第三鏡面，和第四鏡面形成參量諧振腔體；

所述混頻晶體位于參量放大晶體和所述第二鏡面之間，通過所述混頻晶體得到混頻光波；

其中，所述混頻晶體與所述參量放大晶體獨立設置時，所述信號波(ω_signal)或閑置波(ω_idler)通過所述混頻晶體得到與基波(ω_f)_r混和后的頻率的混頻波；混頻波是參量振蕩產生的信號波和基波的頻率相加的和頻波(ω_f+ω_signal)，也是參量振蕩產生的閑置波和基波的頻率相加的和頻波(ω_f+ω_idler)；

所述混頻晶體，與所述參量放大晶體被集成在一起，所述信號波或閑置波通過集成后的晶體得到混頻波，也得到各自的倍頻波的產生而產生腔內增強的參量振蕩及倍頻轉換的激光輸出。

2.如權利要求1所述的腔內參量振蕩及其混頻激光器，其特征在于，參量振蕩晶體位于布魯斯特角入射區域或鄰近角度處，所述的參量振蕩晶體或混頻晶體的四個光學端面，至少一個端面是布魯斯特角度入射切割的設置，此布魯斯特數車角切割的晶體的布魯斯特角界面出射的光束，安排在不直接面對并指向另一個晶體，從而使得出射的混頻光束被布魯斯特角界面折射后于其他光束在空間分離開來。

3.如權利要求1所述的腔內參量振蕩及其混頻激光器，其特征在于，當所述混頻晶體與所述參量放大晶體集成在一起時，集成后的晶體為至少一端面是布魯斯特角度入射切割的晶體，光束設置位于布魯斯特角入射角或鄰近區域，信號波或閑置波經過混頻晶體二次后，產生的混頻光束，通過折射，分離出激光腔體。

4.如權利要求1所述的腔內參量振蕩及其混頻激光器，其特征在于，當所述混頻晶體與所述參量放大晶體獨立設置時，所述參量放大晶體將基波轉換為信號波和閑置波，信號波或閑置波經過所述混頻晶體二次后，產生頻率等于信號波或閑置波頻率與基波頻率之和的激光束，此光束通過布魯斯特角界面折射出激光腔體，形成可調諧頻率的輸出光束。

5.如權利要求1所述的腔內參量振蕩及其混頻激光器，其特征在于，當所述混頻晶體與所述參量放大晶體獨立設置或組合集成在一體時，它們的前后次序，可對調安置。

6.如權利要求1所述的腔內參量振蕩及其混頻激光器，其特征在于，所述參量放大晶體和所述混頻晶體采用以下形式的單個或組合晶體：周期極化調制的鈮酸鋰晶體PPLN、周期極化調制的鉭酸鋰晶體PPLN、周期極化磷酸氧鈦鉀晶體PPKTP、三硼酸鋰晶體LBO、偏硼酸鋇晶體BBO、磷酸鈦氧鉀晶體KTP。

7.如權利要求2所述的腔內參量振蕩及其混頻激光器，其特征在于，所述布魯斯特入射角度在25-75°之間。

8.如權利要求1所述的腔內參量振蕩及其混頻激光器，其特征在于，還包括：曲面鏡面，所述曲面鏡面的曲率半徑為等于或近似等于所述曲面鏡面到它所面對的參量放大晶體布魯斯特角界面的光程距離。

9.如權利要求1所述的腔內參量振蕩及其混頻激光器，其特征在于，所述基波增益介質，但不限于，采用以下形式：摻釹(Nd:)YAG、摻釹YVO4，摻釹YLF,摻釹GdYO4,摻鐿YAG、玻璃、摻鉺YAG、摻釹玻璃，摻釹光纖，鈦藍寶石。