[發明專利]正交線偏振雙折射雙頻Nd:YAG激光器

在審

• 申請號: 202111113861.7
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113937610A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 焦明星;王玉棟;邢俊紅;連天虹;劉蕓
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: H01S3/16
• 分類號: H01S3/16;H01S3/0941;H01S3/10
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

本發明公開了一種正交線偏振雙折射雙頻Nd:YAG激光器，包括LD控制器，LD控制器通過線纜依次連接有LD泵浦源、LD尾纖，沿LD尾纖輸出泵浦光的傳播方向依次設置有自聚焦透鏡、Nd:YAG晶體、F?P標準具；沿F?P標準具輸出光側傳播方向依次設置有四分之一波片、輸出耦合鏡，輸出耦合鏡遠離四分之一波片的一側設置有壓電陶瓷管，壓電陶瓷管通過線纜連接有可調直流電壓源。本發明解決現有電光雙折射雙頻Nd:YAG激光技術中PLZT陶瓷電光雙折射F?P標準具加工難度大的問題。

技術領域

本發明屬于固體激光器技術領域，涉及一種正交線偏振雙折射雙頻Nd:YAG激光器。

背景技術

雙頻激光器在激光傳感與測量等領域具有重要的應用價值，與雙頻氣體激光器相比，雙頻固體激光器具有很寬的增益線寬，可以產生大頻差雙頻激光輸出，特別適合于合成波絕對距離干涉測量的要求。

目前，國內外科研人員采用多種方法實現了雙頻激光輸出，例如：

2007年Julien Le等人提出一種LD泵浦電光雙折射雙頻Nd:YAG激光器【J L,Morvan L,Alouini M,et al.Dual-frequency single-axis laser using alead lanthanum zirconate tantalate(PLZT)birefringent etalon for millimeterwave generation:beyond the standard limit of tunability[J].Opt.Lett.,2007,32(9):1090-1092】，采用電光系數很大的鋯鈦酸鉛鑭陶瓷(PLZT)制作電光雙折射F-P標準具(EO-BFPE)，使其作為集激光縱模選擇與縱模分裂為一體的多功能光學元件，將EO-BFPE放置在Nd:YAG激光器的諧振腔內，通過微調標準具在腔內的傾斜角度，實現1064nm正交線偏振雙頻Nd:YAG激光同時振蕩輸出，并通過改變加在EO-BFPE上的電壓實現頻差調諧，頻差調諧范圍為11-127GHz。這種電光雙折射雙頻Nd:YAG激光器結構簡單，頻差調諧方便，但對PLZT陶瓷制作的電光雙折射F-P標準具EO-BFPE的加工要求比較高。

2019年，北京理工大學趙長明等人設計了一種雙頻Nd:YAG/LiTaO₃微片激光器【Gui K,Zhang Z,Xing Y,et al.Frequency Difference Thermally and ElectricallyTunable Dual-Frequency Nd:YAG/LiTaO₃ Microchip Laser[J].Applied Sciences,2019,9(10):1969】，通過施加較低的泵浦功率(大約在閾值功率的1.6倍以內)以滿足單縱模振蕩條件，并通過LiTaO₃晶體的雙折射效應實現激光縱模分裂，從而獲得正交線偏振雙頻激光輸出，其頻差大小通過改變施加在LiTaO₃晶體的溫度和電壓進行調諧；當泵浦功率為1.5W時，獲得了34mW的雙頻激光輸出，頻差調諧范圍為405MHz～27GHz。這種雙折射雙頻Nd:YAG激光器的優點是體積小，結構簡單，頻差調諧簡單，缺點是LD泵浦功率不能太大，無法獲得大功率雙頻激光輸出。

發明內容

本發明的目的是提供一種正交線偏振雙折射雙頻Nd:YAG激光器，解決現有電光雙折射雙頻Nd:YAG激光技術中PLZT陶瓷電光雙折射F-P標準具加工難度大的問題。

本發明所采用的技術方案是，正交線偏振雙折射雙頻Nd:YAG激光器，包括LD控制器，LD控制器通過線纜依次連接有LD泵浦源、LD尾纖，沿LD尾纖輸出泵浦光的傳播方向依次設置有自聚焦透鏡、Nd:YAG晶體、F-P標準具；

沿F-P標準具輸出光側傳播方向依次設置有四分之一波片、輸出耦合鏡，輸出耦合鏡遠離四分之一波片的一側設置有壓電陶瓷管；