[發(fā)明專利]一種星載大能量雙波長單頻脈沖激光器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011554196.0
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112670815B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙一鳴;李靜;周永升;葉青;姜國慶;于勇;李涼海
• 申請（專利權(quán)）人: 北京遙測技術(shù)研究所;航天長征火箭技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01S3/115
• 分類號: H01S3/115;H01S3/00;H01S3/16
• 代理公司: 北京巨弘知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11673
• 代理人: 王輝

1.一種星載大能量雙波長單頻脈沖激光器，其特征在于：包括依次設(shè)置的用于提供種子激光的種子激光器系統(tǒng)(1)、用于輸出單頻脈沖激光的從動激光器(2)、用于在探測到諧振信號最高峰時(shí)向所述從動激光器(2)提供觸發(fā)信號的注入鎖定控制器系統(tǒng)(3)、用于耦合及一級功率放大的一級放大系統(tǒng)(4)、用于耦合及二級功率放大的二級放大系統(tǒng)(5)和用于倍頻輸出多波長激光的倍頻系統(tǒng)(6)；

所述從動激光器(2)包括依次設(shè)置的偏振分光棱鏡(21)、第一45°高反鏡(22)、RTP相位調(diào)制器(23)、第一45°全反鏡(24)、板條晶體(25)、第二45°全反鏡(26)、電光Q開關(guān)(27)、第一1/2波片(28)和設(shè)置在所述板條晶體(25)一側(cè)的泵浦源(29)，所述偏振分光棱鏡(21)在所述第一1/2波片(28)的輸出光路上；

所述鎖定控制器系統(tǒng)(3)包括與所述RTP相位調(diào)制器(23)、所述電光Q開關(guān)(27)電連接的注入鎖定控制器(31)和與所述鎖定控制器(31)電連接的設(shè)置在所述第一45°高反鏡(22)一側(cè)的光電探測器(32)；

所述偏振分光棱鏡(21)用于將P偏振態(tài)種子激光注入至所述第一45°高反鏡(22)以及輸出所述單頻脈沖激光至所述一級放大系統(tǒng)(4)，所述RTP相位調(diào)制器(23)用于在所述注入鎖定控制器(31)的控制下調(diào)節(jié)所述從動激光器(2)光學(xué)腔長，所述電光Q開關(guān)(27)用于通過電壓調(diào)節(jié)輸出耦合透過率，所述光電探測器(32)用于探測諧振信號并反饋給所述注入鎖定控制器(31)，所述注入鎖定控制器(31)用于在探測到所述光電探測器(32)輸出的所述諧振信號最高峰時(shí)向所述電光Q開關(guān)(27)提供觸發(fā)信號；

所述泵浦源(29)為LD泵浦；

所述種子激光器系統(tǒng)(1)包括依次設(shè)置的種子激光器(11)、隔離器(12)、第二1/2波片(13)和第三45°全反鏡(14)；所述種子激光器(11)為單塊非平面環(huán)形腔；

所述一級放大系統(tǒng)(4)包括依次設(shè)置的第一45°反射鏡(41)、第一耦合透鏡組(42)、第三1/2波片(43)、第二45°反射鏡(44)和一級放大器(45)；

所述二級放大系統(tǒng)(5)包括依次設(shè)置的第二耦合透鏡組(51)、第三45°反射鏡(52)、第四45°反射鏡(53)和二級放大器(54)；

所述倍頻系統(tǒng)(6)包括依次設(shè)置的第四1/2波片(61)、第三耦合透鏡組(62)和倍頻晶體(63)，所述第四1/2波片(61)設(shè)置在所述二級放大系統(tǒng)(5)輸出的光路上；

所述種子激光器(11)輸出的連續(xù)1064nm單頻激光依次經(jīng)過所述隔離器(12)、所述第二1/2波片(13)和所述第三45°全反鏡(14)以p偏振態(tài)由所述偏振分光棱鏡(21)注入到所述從動激光器(2)中，在所述電光Q開關(guān)(27)上施加高壓改變振蕩光的偏振態(tài)使所述偏振分光棱鏡(21)輸出p偏振態(tài)的激光，所述RTP相位調(diào)制器(23)在所述注入鎖定控制器(31)的控制下實(shí)現(xiàn)所述從動激光器(2)的光學(xué)腔長變化，所述光電探測器(32)探測諧振信號并反饋給所述注入鎖定控制器(31)，在探測到諧振信號最高峰時(shí)，所述注入鎖定控制器(31)向所述電光Q開關(guān)(27)輸出觸發(fā)信號使所述偏振分光棱鏡(21)輸出單頻脈沖激光，所述單頻脈沖激光依次經(jīng)過所述一級放大系統(tǒng)(4)、所述二級放大系統(tǒng)(5)進(jìn)行兩級放大再經(jīng)所述倍頻系統(tǒng)(6)倍頻輸出高光束質(zhì)量的1064nm和532nm單頻激光。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種星載大能量雙波長單頻脈沖激光器，其特征在于：所述第一45°高反鏡(22)、所述第一45°全反鏡(24)和所述第二45°全反鏡(26)用于進(jìn)行光路轉(zhuǎn)折，所述第一45°高反鏡(22)與所述偏振分光棱鏡(21)輸出光路成45°，所述第一45°全反鏡(24)與所述RTP相位調(diào)制器(23)輸出光路成45°，所述第二45°全反鏡(26)與所述板條晶體(25)輸出光路成45°。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種星載大能量雙波長單頻脈沖激光器，其特征在于：所述第一45°高反鏡(22)為反射1064nm波長光的45°高反鏡，所述第一45°全反鏡(24)、所述第二45°全反鏡(26)均為反射1064nm波長光的45°全反鏡，所述板條晶體(25)為Nd:YAG板條晶體，所述泵浦源(29)為產(chǎn)生808nm波長振蕩光的的LD泵浦，所述單頻脈沖激光為1064nm單頻激光。