[發明專利]基于雙折射標準具鎖定的單頻連續波可調諧鈦寶石激光器

有效

• 申請號: 202110434548.7
• 申請日: 2021-04-22
• 公開（公告）號: CN113140947B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 靳丕铦;盧華東;蘇靜;彭堃墀
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: H01S3/00
• 分類號: H01S3/00;H01S3/086
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉鳳玲

1.一種基于雙折射標準具鎖定的單頻連續波可調諧鈦寶石激光器，其特征在于，包括泵浦源(1)、位于所述泵浦源(1)出射光路上的光束耦合系統(2)以及位于所述光束耦合系統(2)出射光路上的激光諧振腔(3)；所述激光諧振腔(3)內設有與主光路成一定夾角的雙折射標準具(7)；所述雙折射標準具(7)的反射光路上依次設有平面反射鏡(8)、第一透鏡(9)、四分之一波片(10)和偏振分束器(11)；所述偏振分束器(11)的反射光路上設有第二透鏡(12)和第一光電探測器(13)；所述偏振分束器(11)的透射光路上設有第三透鏡(14)和第二光電探測器(15)；所述第一光電探測器(13)和第二光電探測器(15)的輸出端連接在伺服控制器(16)上；所述伺服控制器(16)的信號輸出端連接有振鏡電機(17)；所述雙折射標準具(7)粘接在所述振鏡電機(17)的轉軸上；所述四分之一波片(10)的光軸與所述雙折射標準具(7)主軸成45°角，所述偏振分束器(11)的光軸與所述雙折射標準具(7)的主軸平行；

所述第一透鏡(9)的焦點設定在所述雙折射標準具(7)的反射點處；所述第二透鏡(12)的焦點設定在所述第一光電探測器(13)的有效接收面上；所述第三透鏡(14)的焦點設定在所述第二光電探測器(15)的有效接收面上；

所述伺服控制器(16)包括加減法電路、除法電路和PI控制電路；

第一光電探測器(13)和第二光電探測器(15)的輸出信號均進入伺服控制器(16)分別進行加減及相除運算后提取出雙折射標準具(7)透射峰與激光振蕩頻率之間的偏差值，即I₁和I₂分別為第一光電探測器(13)和第二光電探測器(15)的輸出信號，error為偏差值；所述雙折射標準具(7)為沿光軸方向即z方向切割并加工成兩通光面即x-o-z面平行的薄片雙折射晶體，所述雙折射標準具(7)入射光偏振方向與晶體x軸之間的夾角為2°～3°。

2.根據權利要求1所述的基于雙折射標準具鎖定的單頻連續波可調諧鈦寶石激光器，其特征在于，所述激光諧振腔(3)采用四鏡環形激光諧振腔結構。

3.根據權利要求1或2所述的基于雙折射標準具鎖定的單頻連續波可調諧鈦寶石激光器，其特征在于，所述激光諧振腔(3)包括第一平凹鏡(31)、第二平凹鏡(32)、第一平面鏡(33)和第二平面鏡(34)；所述第一平凹鏡(31)和第二平凹鏡(32)之間的光路上設有增益介質鈦寶石晶體(4)，所述第二平凹鏡(32)和第一平面鏡(33)之間的光路上設有雙折射濾波片(5)，所述第一平凹鏡(31)和第二平面鏡(34)之間的光路上設有光學單向器(6)，所述第一平面鏡(33)上粘接有壓電陶瓷(18)。

4.根據權利要求1所述的基于雙折射標準具鎖定的單頻連續波可調諧鈦寶石激光器，其特征在于，所述雙折射晶體為鈮酸鋰晶體、鉭酸鋰晶體或石英晶體。

5.根據權利要求1所述的基于雙折射標準具鎖定的單頻連續波可調諧鈦寶石激光器，其特征在于，所述泵浦源(1)為532nm全固態連續波激光器、520nm半導體激光二極管或450nm半導體激光二極管。

6.根據權利要求1所述的基于雙折射標準具鎖定的單頻連續波可調諧鈦寶石激光器，其特征在于，所述泵浦源(1)的泵浦方式為端面泵浦。

7.根據權利要求3所述的基于雙折射標準具鎖定的單頻連續波可調諧鈦寶石激光器，其特征在于，所述增益介質鈦寶石晶體(4)是加工成兩通光面平行的光學晶體或是以布儒斯特角放置在光路中的光學晶體。