[發明專利]一種基于Er:YAG中紅外光參量振蕩器光控波長選擇泵浦源

有效

• 申請號: 202110146070.8
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112993733B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 于永吉;王超;金光勇;王宇恒;王子健;董淵
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: H01S3/094
• 分類號: H01S3/094
• 代理公司: 北京智信四方知識產權代理有限公司 11519
• 代理人: 劉真

本公開公開了一種基于Er:YAG中紅外光參量振蕩器光控波長選擇泵浦源，所述基于Er:YAG中紅外光參量振蕩器光控波長選擇泵浦源包括：抽運源、聚焦耦合系統、45°分光反射鏡、Er:YAG晶體棒、偏振片、全反鏡和輸出鏡，其中：所述抽運源、聚焦耦合系統、45°分光反射鏡、Er:YAG晶體棒、偏振片和全反鏡依次從左至右放置；所述輸出鏡與所述45°分光反射鏡的位置相對應，使得所述45°分光反射鏡能夠將入射光反射至所述輸出鏡輸出；所述全反鏡、偏振片、Er:YAG晶體棒、45°分光反射鏡和輸出鏡構成1645nm激光諧振腔，且沿著所述激光器光路方向依次順序排列；所述45°分光反射鏡、Er:YAG晶體棒、偏振片、全反鏡、輸出鏡及輸入的控制光構成1617nm激光輸出諧振腔。

技術領域

本公開涉及固體激光器領域，尤其涉及一種基于Er:YAG中紅外光參量振蕩器光控波長選擇泵浦源。

背景技術

中紅外光參量振蕩器在光譜分析、激光雷達、光電對抗等領域有著巨大的研究價值，波長為1.06μm和1.6μm的泵浦源均可為中紅外光參量振蕩器提供泵浦能量。但由于傳統1.06μm泵浦的中紅外光參量振蕩器量子虧損與1.6μm泵浦源量子虧損較大，因此，1.6μm更適合為中紅外光參量振蕩器進行泵浦，同時雙波長激光的可控輸出在軍用、民用、倍頻和和頻等領域具有重要的應用。現有實現雙波長輸出的技術有如下方案，一是雙波長激光輸出可通過諧振腔鍍膜靠諧振腔抑制，使得雙波長激光損耗大幅近似，以達到雙波長的輸出，但此種方法當腔內損耗確定時，無法再改變所需輸出激光的波長，操作繁瑣，難以簡單快捷實現輸出所需的雙波長激光。二是采用VBG體光柵可得到1.6μm雙波長輸出，通過調節腔中激光束在VBG上的入射角，使用體積布拉格光柵控制激光在1617nm處振蕩。此種方法需通過非常精細地調節VBG角度，使發射波長在激光器諧振腔中振蕩，才能獲得激光系統的所需波長輸出，并且VBG價格昂貴。三是在諧振腔中插入腔中的法白片波長選擇元件來產生特定波長的激光發射，與利用VBG體光柵技術類似，都需要精細調節，以獲得所需波長輸出。由于1617nm和1645nm存在28nm的差別，利用fp片必須選用空氣隙發法白標準具，價格非常昂貴。因此，目前缺乏既操作簡單、成本低廉又可快速實現1645nm和1617nm可選擇輸出的泵浦源技術方案。

發明內容

為了解決上述現有技術中存在的技術問題，本公開提出一種基于Er:YAG中紅外光參量振蕩器光控波長選擇泵浦源。

根據本公開的一方面，提出一種基于Er:YAG中紅外光參量振蕩器光控波長選擇泵浦源，所述基于Er:YAG中紅外光參量振蕩器光控波長選擇泵浦源包括：

抽運源、聚焦耦合系統、45°分光反射鏡、Er:YAG晶體棒、偏振片、全反鏡和輸出鏡，其中：

所述抽運源、聚焦耦合系統、45°分光反射鏡、Er:YAG晶體棒、偏振片和全反鏡依次從左至右放置；

所述輸出鏡與所述45°分光反射鏡的位置相對應，使得所述45°分光反射鏡能夠將入射光反射至所述輸出鏡輸出；

所述全反鏡、偏振片、Er:YAG晶體棒、45°分光反射鏡和輸出鏡構成1645nm激光諧振腔，且沿著所述抽運源光路方向依次順序排列；

所述45°分光反射鏡、Er:YAG晶體棒、偏振片、全反鏡、輸出鏡及輸入的控制光構成1617nm激光輸出諧振腔。

可選地，所述抽運源為1.5μm縱向抽運源，其輸出波長與Er:YAG晶體吸收峰對應，以實現Er:YAG晶體的粒子數反轉。

可選地，所述聚焦耦合系統由焦距不同的兩個凸透鏡組成，以對所述抽運源發出的光進行準直聚焦。

可選地，所述聚焦耦合系統包括30mm焦距的平凸透鏡和200mm焦距的透鏡，所述抽運源發出的光束先由30mm焦距的平凸透鏡準直，再由200mm焦距的透鏡經所述45°分光反射鏡聚焦到Er:YAG晶體棒上。