[實用新型]一種中紅外序列脈沖激光器

有效

• 申請號: 202123141532.1
• 申請日: 2021-12-14
• 公開（公告）號: CN216598385U
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 李青松;李川;李曄;張志強;楊振;李朝陽;王彤璐;史俊鋒
• 申請（專利權）人: 中國兵器裝備研究院
• 主分類號: H01S3/094
• 分類號: H01S3/094;H01S3/131
• 代理公司: 北京金咨知識產權代理有限公司 11612
• 代理人: 尤樟華

本實用新型提供一種中紅外序列脈沖激光器，所述激光器包括泵浦激光模塊、激光調Q模塊和中紅外激光模塊；其中，所述泵浦激光模塊用于產生激勵所述中紅外激光模塊的連續泵浦光；所述激光調Q模塊用于對所述泵浦激光模塊的腔內損耗調節以形成序列脈沖激光；所述中紅外激光模塊用于吸收所述序列脈沖激光并產生中紅外激光。本實用新型中的激光器以序列脈沖激光作為泵浦源對中紅外激光模塊進行泵浦，獲得的中紅外脈沖激光具有單個脈沖串包含若干子脈沖的特點，其重復頻率由脈沖串中子脈沖的時間間隔決定，因此可大大提升激光重頻。

技術領域

本實用新型涉及激光技術領域，尤其涉及一種中紅外序列脈沖激光器。

背景技術

中紅外波段作為衰減最小的大氣窗口，在成像、遙感、通信、醫療、光譜學等諸多領域都有著極其重要的應用價值及前景。

現有技術中，由西南技術物理研究所的謝宇宙等人在《激光技術》2014年5月第三期發表的“中紅外PPMgLN光參變振蕩器技術研究”公開了一種基于摻氧化鎂鈮酸鋰晶體的光參量振蕩器產3.8um連續中紅外激光的新技術，具體原理和結構如圖1所示。其中，原理圖中基頻光的諧振腔為平平腔，光參量振蕩器(OPO)為直腔。

該光參量振蕩器包括泵浦光的輸入鏡101、聲光調Q晶體102、Nd:YAG晶體103、旋光片104、Nd:YAG晶體105、聲光調Q晶體106、偏振片107、基頻光的輸出鏡108、聚焦鏡109和光參量振蕩(OPO)的輸入鏡110、MgO:PPLN晶體111和OPO的輸出鏡112。其中，泵浦光從側面對Nd:YAG晶體103和105進行泵浦，在諧振腔101→102→103→104→105→106→107→108中形成線偏振的1064nm基頻光激光振蕩，并經過聚焦鏡109入射到中紅外模塊，器件110→111→112構成的OPO諧振腔在1064nm基頻光的作用下進行光參量振蕩，輸出信號光和閑頻光。其中信號光為近紅外波段，閑頻光為中紅外波段。

上述現有技術存在以下不足：其一，輸出激光為脈沖激光，脈沖激光的重頻受聲光調Q晶體特性和泵浦能量的限制，多為幾十kHz量級。其二，輸出脈沖激光的單脈沖能量隨重頻的增加而逐漸減小，這是由單脈沖激光自身特性決定的。其三，采用腔外光參量振蕩的方式，泵浦能量功率密度較低，而非線性轉換效率取決泵浦能量密度，因此無法獲得較高的光光轉換效率(文中提及的效率為11.14％)。

因此，需要一種新型的序列脈沖激光器是一個亟待解決的問題。

實用新型內容

鑒于此，本實用新型實施例提供了一種中紅外序列脈沖激光器，以消除或改善現有技術中存在的一個或更多個缺陷。

本實用新型的技術方案如下：

所述激光器包括泵浦激光模塊、激光調Q模塊和中紅外激光模塊；其中，所述泵浦激光模塊用于產生激勵所述中紅外激光模塊的連續泵浦光；所述激光調Q模塊用于對所述泵浦激光模塊的腔內損耗調節以形成序列脈沖激光；所述中紅外激光模塊用于吸收所述序列脈沖激光并產生中紅外激光。

在一些實施例中，所述泵浦激光模塊包括沿光路依次布置的側面泵浦激光、第一激光晶體、起偏器、半波片、輸入鏡和第一反射鏡；其中，所述側面泵浦激光用于輸出激光以給所述第一激光晶體提供泵浦能量；所述第一激光晶體用于吸收所述側面泵浦激光的能量并輸出近紅外激光；所述起偏器用于對腔內偏振特性進行控制，以保證輸出激光為偏振激光；所述半波片用于對偏振方向進行控制，以產生腔內最大損耗；所述輸入鏡用于作為所述泵浦激光模塊的諧振腔的反射鏡，以保證激光的增益效果；所述第一反射鏡用于作為所述泵浦激光模塊的諧振腔的輸出鏡，以保證激光的諧振增益。

在一些實施例中，所述第一激光晶體為摻釹為特定濃度的摻釹釔鋁石榴石晶體；所述側面泵浦激光用于輸出808nm激光，所述摻釹釔鋁石榴石晶體用于輸出1064nm近紅外激光。