[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

本實用新型提出了一種腔內參量振蕩及其混頻激光器，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，第一鏡面與基波增益介質相對設置，基波通過基波增益介質進行增益放大后入射到第一鏡面上；第二鏡面與參量放大晶體相對設置，在參量放大晶體的至少一個端面上設計成為布魯斯特入射角切割截面，此參量放大晶體界面將基波和信號波或閑置波在此布魯斯特截面色散分離開來；混頻晶體位于參量放大晶體和第二鏡面之間，通過混頻晶體得到混頻波。本實用新型通過設置參量振蕩晶體及混頻晶體，實現激光腔內頻率轉換，通過腔內參量諧振光波和基波的混頻產生頻率可調諧范圍寬廣的激光輻射。

技術領域

本實用新型涉及激光技術領域，特別涉及一種腔內參量振蕩及其混頻激光器。

背景技術

近年來，特定光頻激光器件的應用越來越多。各種光的顏色，如，遠紅外，紅外，紅色，黃色，橙色，綠色，藍色，和紫外的激光、可調諧波長的光源是為了顯示圖像具有更廣泛的色彩范圍，生物光子應用，化學，三維感知，激光雷達和生物監測儀器及醫療光源等應用。

對于這些應用，現有的已知增益介質可以通過氣體、solid-state材料、電泵浦半導體和光泵浦，在各種功率水平和操作模式下提供所需的各種色彩激光輻射。半導體作為增益介質，用于產生紫外線、可見光和紅外激光輻射。氣體激光器可以產生良好的紫外線(uv)，可見光和紅外線(ir)光。電子或光泵浦的半導體激光器可以在可見光頻率范圍內產生紅外和近紅外基本激光光源及其諧波。直接半導體激光輻射能產生紅光和藍光，紫輻射具有良好的功率。直接半導體二極管激光器可以產生藍綠色到綠色的激光輻射與毫瓦功率最近，不太理想的輸出光束質量。然而，氣體激光器通常體積很大，工作的能源效率非常低。半導體二極管激光器是不可用于產生高功率的直接可見光或基本TEM00光束質量的光束。基于光泵浦或電泵浦的半導體增益激光器能夠通過腔內或腔外倍頻或三倍轉換產生可見光的激光輻射。但是，它們的輸出頻率受某些半導體量子阱結構設計的輻射增益介質的限制。

今天有許多有用的波長不容易產生，特別是連續的波(cw)，例如，紅光以波長在625毫微米和635毫微米、560毫微米和591毫微米laser光為laser圖象顯示或生物醫學和生物儀器.激光圖像顯示需要低成本和可靠的紅光激光。采用脈沖紅光的方法，利用腔內1064nm束泵浦的光參量振蕩器(參量)的信號束與其基本泵浦光束的重復脈沖和頻率混合產生的激光，據報道在專利中產生626-629nm 648nm由Karakawa，Robert j.Martin和Stephen。然而，一個典型的q開關脈沖激光器只能產生脈沖輸出，需要額外的q開關設備和相關的電子學。因此，這種系統的成本很高。摻鐠YLF激光器可以在607nm和639nm和其他頻率產生特定的顏色，但需要藍光泵浦。因此，所產生的激光器非常昂貴。639nm的激光光源也太深，無法很好地在顯示上應用。有需要產生波長或頻率可調諧的激光。以前的實用新型沒有解決的問題，產生連續波(cw)可見光輻射與簡單的激光體系結構。

許多，通過直接增益介質放大受激發射和諧波轉換方法被使用在解決這些困難上。一種傳統的方法是使用腔內頻率加倍或三倍，腔外的一次或多次對輸出基本頻率的轉換而得到所需的激光束頻率或波長。這些頻率轉換方法可以產生有效的諧波轉換。然而，這些頻率是離散的，而不是可調諧或任意選擇的。