本公開涉及一種激光器，具體涉及一種黃、橙、紅波段波長可調(diào)諧和頻激光器。
背景技術(shù)：
550nm-700nm黃、橙、紅波段激光在生物醫(yī)學(xué)、激光測量、激光顯示、激光打印、污染監(jiān)測、衛(wèi)星導(dǎo)引、水下探測、光譜分析等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。早期的黃、橙、紅波段激光器多為銅蒸汽和染料激光器，體積大又含有劇毒物質(zhì)限制了其實際應(yīng)用。隨著半導(dǎo)體激光技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體激光泵浦摻Nd3+晶體腔內(nèi)和頻技術(shù)、拉曼頻移技術(shù)、藍(lán)色激光泵浦摻Pb3+晶體全固態(tài)激光器技術(shù)、半導(dǎo)體激光腔內(nèi)倍頻技術(shù)來獲得黃、橙、紅波段激光，成為了研究熱點。但是采用上述技術(shù)獲得的黃、橙、紅波段激光波長固定，不能實現(xiàn)波長可調(diào)諧輸出。
近年來，隨著周期極化晶體技術(shù)的迅速發(fā)展，科研工作者開始利用光參量振蕩技術(shù)和腔內(nèi)和頻技術(shù)來實現(xiàn)波長可調(diào)諧的黃、橙、紅波段激光。然而在現(xiàn)有技術(shù)中，光參量振蕩器的泵浦激光因承擔(dān)了抽運光參量振蕩器和參與腔內(nèi)和頻過程兩個角色，分散了泵浦功率，從而降低了腔內(nèi)信號光功率密度，波長可調(diào)諧的黃、橙、紅波段激光輸出功率較低，波長調(diào)諧范圍有限。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本公開提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)560-743nm黃、橙、紅波段范圍內(nèi)波長可調(diào)諧的和頻激光器。
所述激光器包括第一反射鏡(1)、泵浦光輸出鏡(4)、第一平面反射鏡(7)、會聚透鏡(8)、第二反射鏡(9)、第二平面反射鏡(14)、第一類平凹反射鏡、第二組1/2波片、第二類平凹反射鏡、和頻光輸出鏡(15)，其中：
所述第一反射鏡(1)、泵浦光輸出鏡(4)構(gòu)成第一諧振腔；
所述第二反射鏡(9)、第二平面反射鏡(14)、和頻光輸出鏡(15)以及第二類平凹反射鏡構(gòu)成第二諧振腔；
所述第一類平凹反射鏡、和頻光輸出鏡(15)、第二類平凹反射鏡構(gòu)成第三諧振腔；
所述第二平面反射鏡(14)在第一類平凹反射鏡、和頻光輸出鏡(15)之間，三者光心在一條直線上；
在所述第二反射鏡(9)、第二平面反射鏡(14)之間有第一非線性光學(xué)頻率變換晶體，且所述第一非線性光學(xué)頻率變換晶體在第二反射鏡(9)與第二平面反射鏡(14)的光心連線上；
在所述和頻光輸出鏡(15)、第二類平凹反射鏡之間有第二非線性光學(xué)頻率變換晶體，且所述第二非線性光學(xué)頻率變換晶體在頻光輸出鏡(15)與第二類平凹反射鏡的光心連線上；
在所述第一反射鏡(1)、泵浦光輸出鏡(4)之間有第一半導(dǎo)體激光側(cè)泵模塊(2)和第一Nd：GdVO4晶體棒(3)，所述第一Nd：GdVO4晶體棒(3)在吸收第一半導(dǎo)體激光側(cè)泵模塊(2)的半導(dǎo)體激光能量后，產(chǎn)生s-偏振1062.9nm受激輻射熒光；
第一反射鏡(1)、泵浦光輸出鏡(4)、第一半導(dǎo)體激光側(cè)泵模塊(2)和第一Nd：GdVO4晶體棒(3)在一條直線上；
所述s-偏振1062.9nm受激輻射熒光在第一諧振腔內(nèi)振蕩放大后輸出s-偏振1062.9nm泵浦激光；
所述s-偏振1062.9nm泵浦激光經(jīng)第一平面鏡(7)反射、會聚透鏡(8)會聚和第二反射鏡(9)的透射聚焦在第一非線性光學(xué)頻率變換晶體上；
所述第一非線性光學(xué)頻率變換晶體基于非線性差頻效應(yīng)將s-偏振1062.9nm泵浦激光分解為近紅外波段的s-偏振信號光和中紅外波段的s-偏振閑頻光，所述s-偏振閑頻光經(jīng)第二平面反射鏡(14)反射至和頻光輸出鏡(15)輸出；
在所述第一類平凹反射鏡、和頻光輸出鏡(15)之間有第二半導(dǎo)體激光側(cè)泵模塊(25)和第二Nd：GdVO4晶體棒(26)，所述第一類平凹反射鏡、和頻光輸出鏡(15)、第二半導(dǎo)體激光側(cè)泵模塊(25)和第二Nd：GdVO4晶體棒(26)四者在同一條直線上；
所述第二Nd：GdVO4晶體棒(26)在吸收第二半導(dǎo)體激光側(cè)泵模塊(25)的半導(dǎo)體激光能量后，產(chǎn)生p-偏振受激輻射熒光；
所述p-偏振受激輻射熒光在第三諧振腔內(nèi)振蕩放大，輸出p-偏振基頻激光；
所述p-偏振基頻激光與在第二諧振腔內(nèi)振蕩放大的s-偏振信號光在所述第二非線性光學(xué)頻率變換晶體通過和頻過程，形成波長可調(diào)諧的連續(xù)黃、橙、紅色波段激光，并通過和頻光輸出鏡(15)輸出。
本公開的優(yōu)點具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊，參與和頻過程的信號光和基頻光在各自諧振腔內(nèi)獨立振蕩，從而避免了單諧振光參量振蕩器的泵浦激光因參與和頻過程而導(dǎo)致的功率損耗，提高了連續(xù)輸出功率；基頻光波長的可變化，進一步拓寬了和頻光的波長可調(diào)諧范圍，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足。
附圖說明
圖1為本公開一個實施例中關(guān)于黃、橙、紅波段波長可調(diào)諧和頻激光器的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中：1、第一反射鏡；2、第一半導(dǎo)體激光側(cè)泵模塊；3、第一Nd：GdVO4晶體棒；4、泵浦光輸出鏡；5、第一1/2波片；6、光隔離器；7、第一平面反射鏡；8、會聚透鏡；9、第二反射鏡；10、周期極化晶體MgO：PPLN；11、溫控爐；12、第一電動平移臺；13、諧波鏡；14、第二平面反射鏡；15、和頻光輸出鏡；16、II類角度匹配和頻晶體KTP；17、第一平凹反射鏡；18、第二平凹反射鏡；19、第三平凹反射鏡；20、第二電動平移臺；21、第四平凹反射鏡；22、第五平凹反射鏡；23、第六平凹反射鏡；24、第三電動平移臺；25、第二半導(dǎo)體激光側(cè)泵模塊；26、第二Nd：GdVO4晶體棒；27、第二1/2波片；28、第三1/2波片；29、第四1/2波片；30、第四電動平移臺。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖1，對本公開中的黃、橙、紅波段波長可調(diào)諧和頻激光器進行詳細(xì)闡述。
所述激光器結(jié)構(gòu)緊湊，包括三個諧振腔，使得參與和頻過程的信號光和基頻光在各自諧振腔內(nèi)獨立振蕩，從而避免了單諧振光參量振蕩器的泵浦激光因參與和頻過程而導(dǎo)致的功率損耗，提高了連續(xù)輸出功率。其中：
第一諧振腔由第一反射鏡(1)、泵浦光輸出鏡(4)構(gòu)成，用于振蕩放大s-偏振1062.9nm受激輻射熒光，并輸出s-偏振1062.9nm泵浦激光。
在第一反射鏡(1)、泵浦光輸出鏡(4)有第一半導(dǎo)體激光側(cè)泵模塊(2)和第一Nd：GdVO4晶體棒(3)，所述第一Nd：GdVO4晶體棒(3)在吸收第一半導(dǎo)體激光側(cè)泵模塊(2)的半導(dǎo)體激光能量后，產(chǎn)生s-偏振1062.9nm受激輻射熒光。其中，第一反射鏡(1)、泵浦光輸出鏡(4)、第一半導(dǎo)體激光側(cè)泵模塊(2)和第一Nd：GdVO4晶體棒(3)在一條直線上。
優(yōu)選地，第一Nd：GdVO4晶體棒(3)的Nd3+摻雜濃度0.9at.％，兩通光面分別鍍制1062.9nm的增透膜。
優(yōu)選地，在泵浦光輸出鏡(4)后面緊鄰有第一1/2波片(5)；所述第一1/2波片(5)用于使輸出的s-偏振1062.9nm泵浦激光處于s-偏振狀態(tài)。
經(jīng)第一1/2波片(5)微調(diào)過偏振狀態(tài)的s-偏振1062.9nm泵浦激光經(jīng)第一平面反射鏡(7)反射、會聚透鏡(8)會聚和第二反射鏡(9)的透射聚焦到第二諧振腔中。其中，所述第一平面反射鏡(7)的平面法線方向與水平方向成45°角，其靠近諧波鏡的平面鍍制有45°入射1400-1700nm波段和2900-4000μm波段的雙色高反膜以及900-1360nm波段的增透膜，另一平面不鍍膜。
由于第二反射鏡(9)用于透射s-偏振1062.9nm泵浦激光并作為第二諧振腔的全反射鏡，其具有下述光學(xué)特征：所述第二反射鏡(9)的凹面曲率半徑為1000mm，其平面鍍制0°入射1062.9nm波長的增透膜，其凹面鍍制0°入射1062.9nm波長的增透膜，以及1450-1550nm波段和2900-4000nm波段的雙色高反膜。
第二諧振腔由第二反射鏡(9)、第二平面反射鏡(14)、和頻光輸出鏡(15)以及第二類平凹反射鏡構(gòu)成，其中第二類平凹反射鏡的具體參數(shù)與p-偏振基頻光的波長相關(guān)。
在所述第二反射鏡(9)、第二平面反射鏡(14)之間有第一非線性光學(xué)頻率變換晶體，且所述第一非線性光學(xué)頻率變換晶體在第二反射鏡(9)與第二平面反射鏡(14)的光心連線上。第一非線性光學(xué)頻率變換晶體基于非線性差頻效應(yīng)將s-偏振1062.9nm泵浦激光分解為近紅外波段的s-偏振信號光和中紅外波段的s-偏振閑頻光，所述s-偏振閑頻光經(jīng)第二平面反射鏡(14)反射至和頻光輸出鏡(15)輸出。所述s-偏振信號光在第二諧振腔內(nèi)振蕩放大。
第三諧振腔由第一類平凹反射鏡、和頻光輸出鏡(15)、第二類平凹反射鏡構(gòu)成，在所述第一類平凹反射鏡、和頻光輸出鏡(15)之間有第二半導(dǎo)體激光側(cè)泵模塊(25)和第二Nd：GdVO4晶體棒(26)。所述第一類平凹反射鏡、和頻光輸出鏡(15)、第二半導(dǎo)體激光側(cè)泵模塊(25)和第二Nd：GdVO4晶體棒(26)四者在同一條直線上。
所述第二Nd：GdVO4晶體棒(26)在吸收第二半導(dǎo)體激光側(cè)泵模塊(25)的半導(dǎo)體激光能量后，產(chǎn)生波長為912.6nm，1062.9nm和1341.3nm三種p-偏振受激輻射熒光，在第三諧振腔內(nèi)振蕩放大后分別產(chǎn)生912.6nm，1062.9nm和1341.3nm三條不同波長的p-偏振基頻光?；l光波長的可變化，進一步拓寬了和頻光的波長可調(diào)諧范圍，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足。
優(yōu)選地，在所述第二Nd：GdVO4晶體棒(26)、第二平面反射鏡(14)之間有第二1/2波片組，所述第二1/2波片組中的1/2波片分別用于調(diào)整不同波長的p-偏振基頻激光，使其處于p-偏振狀態(tài)。
在所述和頻光輸出鏡(15)、第二類平凹反射鏡之間有第二非線性光學(xué)頻率變換晶體，且所述第二非線性光學(xué)頻率變換晶體在頻光輸出鏡(15)與第二類平凹反射鏡的光心連線上。從第三諧振腔和第二諧振腔的構(gòu)成可以看出，所述和頻光輸出鏡(15)、第二類平凹反射鏡、第二非線性光學(xué)頻率變換晶體在第三諧振腔和第二諧振腔的重疊區(qū)域，第二平面反射鏡(14)在和頻光輸出鏡(15)和第一類平凹反射鏡的光心連線上。
所述第二非線性光學(xué)頻率變換晶體將振蕩放大的p-偏振基頻激光、s-偏振信號光通過和頻過程，形成波長可調(diào)諧的連續(xù)黃、橙、紅色波段激光，并通過和頻光輸出鏡(15)輸出。
根據(jù)p-偏振基頻光和s-偏振信號光，第二平面反射鏡(14)、和頻光輸出鏡(15)具有下述光學(xué)特征：
所述第二平面反射鏡(14)的平面法線方向與水平方向成45°角，其靠近諧波鏡(13)的平面鍍制有45°入射1400-1700nm波段和2900-4000μm波段的雙色高反膜，以及900-1360nm波段的增透膜；其另一面鍍制45°入射900-1360nm波段的增透膜；
所述和頻光輸出鏡(15)的凹面曲率半徑為200mm，凹面指向腔內(nèi)；其凹面鍍制15°入射900-1360nm波段和1400-1700nm波段的雙色高反膜，以及15°入射550-750nm波段和2900-4000nm波段的雙色增透膜。
這里，第二平面反射鏡(14)和第一平面反射鏡(7)的角度以及與角度相匹配的光學(xué)特征可以改變，只需滿足第一平面反射鏡(7)的入射光線與第二平面反射鏡(14)反射光線相平行。
根據(jù)p-偏振基頻光的波長不同，選擇具有不同光學(xué)特征的第一類平凹反射鏡、第二1/2波片組中波片以及第二類平凹反射鏡。圖1中：針對波長為912.6nm，1062.9nm和1341.3nm的p-偏振基頻光，第一類平凹反射鏡依次包括第四平凹反射鏡(21)、第五平凹反射鏡(22)、第六平凹反射鏡(23)；第二類平凹反射鏡依次包括第一平凹反射鏡(17)、第二平凹反射鏡(18)、第三平凹反射鏡(19)。相應(yīng)地，第二1/2波片組中波片依次包括第二1/2波片(27)、第三1/2波片(28)、第四1/2波片(29)，分別用于調(diào)整不同波長的p-偏振基頻光，以使其處于p-偏振狀態(tài)。
具體地，所述第一類平凹反射鏡、第二類平凹反射鏡具有下述光學(xué)特征：
所述第一類平凹反射鏡優(yōu)選為圓形熔石英平凹反射鏡，平凹反射鏡的凹面曲率半徑均為100mm。所述第一平凹反射鏡(17)的凹面鍍制有0°入射912.6nm波長、1400-1700nm波段和550-750nm波段的三色高反膜(R＞99.8％@912.6nm，R＞99.8％@1400-1700nm，R＞99.8％@550-750nm)，以及1062.9nm和1341.3nm波長的雙色增透膜(R＜1％@1062.9&1341.3nm)，其平面鍍制有1062.9nm和1341.3nm波長的雙色增透膜(R＜0.3％@1062.9&1341.3nm)。所述第二平凹反射鏡(18)的凹面鍍制有0°入射1062.9nm波長、1400-1700nm波段和550-750nm波段的三色高反膜(R＞99.8％@1062.9nm，R＞99.8％@1400-1700nm，R＞99.8％@550-750nm)，其平面不鍍膜；所述第三平凹反射鏡(19)的凹面鍍制有0°入射1341.3nm波長、1400-1700nm波段和550-750nm波段的三色高反膜(R＞99.8％@1341.3nm，R＞99.8％@1400-1700nm，R＞99.8％@550-750nm)，以及1062.9nm波長的增透膜(R＜1％@1062.9nm)，其平面鍍制有1062.9nm波長的增透膜(R＜0.3％@1062.9nm)。
所述第二類平凹反射鏡優(yōu)選圓形熔石英平凹反射鏡，平凹反射鏡的凹面曲率半徑均為1000mm。所述第四平凹反射鏡(21)的凹面鍍制有0°入射912.6nm波長的高反膜(R＞99.8％@912.6nm)，以及1062.9nm和1341.3nm波長的雙色增透膜(R＜0.3％@1062.9&1341.3nm)，其平面鍍制有1062.9nm和1341.3nm波長的雙色增透膜(R＜0.3％@1062.9&1341.3nm)；所述第五平凹反射鏡(22)的凹面鍍制有0°入射1062.9nm波長的高反膜(R＞99.8％@1062.9nm)，其平面不鍍膜；所述第六平凹反射鏡(23)的凹面鍍制有0°入射1341.3nm波長的高反膜(R＞99.8％@1341.3nm)，以及1062.9nm波長的增透膜(R＜0.3％@1062.9nm)，其平面鍍制有1062.9nm波長的增透膜(R＜0.3％@1062.9nm)。優(yōu)選地，所述第二所述Nd：GdVO4晶體為棒狀激光增益介質(zhì)，棒長65mm，直徑2mm，Nd3+摻雜濃度0.3at.％，兩通光面分別鍍制912.6nm，1062.9nm和1341.3nm三個基頻光波長的增透膜(R＜0.2％@912.6nm&1062.9nm&1341.3nm)。
因此，當(dāng)需要波長p-偏振912.6nm基頻光時，選擇的第一類平凹反射鏡為第四平凹反射鏡(21)、第二1/2波片(27)、第一平凹反射鏡(17)。當(dāng)需要波長p-偏振1062.9nm基頻光時，選擇的第一類平凹反射鏡為第五平凹反射鏡(22)、第三1/2波片(28)、第二平凹反射鏡(18)。當(dāng)需要波長p-偏振1341.3nm基頻光時，選擇的第一類平凹反射鏡為第六平凹反射鏡(23)、第四1/2波片(29)、第三平凹反射鏡(19)。
優(yōu)選地，如圖1所示，將第一類平凹反射鏡、第二類平凹反射鏡以及第二1/2波片組分別放置在第三電動平移臺(24)、第四電動平移臺(30)、第二電動平移臺(20)上，以方便根據(jù)不同波長的p-偏振基頻光切換平凹反射鏡或者1/2波片。
在圖1中，所述第二非線性光學(xué)頻率變換晶體采用II類角度匹配和頻晶體KTP(16)，兩個通光面鍍制900-1700nm波段和550-750nm波段的雙色增透膜。所述第一非線性光學(xué)頻率變換晶體采用周期極化晶體MgO：PPLN(10)，所述周期極化晶體MgO：PPLN(10)具有29.0μm、29.8μm和30.8μm三個極化周期，MgO的摻雜濃度為5mol.％，長50mm，寬9mm，厚1.5mm，兩通光面鍍制三色增透膜(R＜1％@1062.9nm&1400-1700nm，R＜5％@2900-4000nm)。并將周期極化晶體MgO：PPLN(10)放置在溫控爐(11)上，所述溫控爐能夠?qū)χ芷跇O化晶體MgO：PPLN(10)的溫度實施精確控制，溫度控制精度為0.1℃，溫度控制范圍為30-200℃。為方便將周期極化晶體MgO：PPLN(10)沿通光方向水平移動，并使其處于29.0μm，29.8μm和30.8μm三個不同的極化周期工作狀態(tài)，將溫控爐(11)置于第一電動平移臺(12)上。
優(yōu)選地，在所述第二反射鏡(9)、第二平面反射鏡(14)之間有諧波鏡(13)，所述諧波鏡用于反射通過第一非線性光學(xué)頻率變換晶體的s-偏振1062.9nm泵浦激光，將其反射回第一非線性光學(xué)頻率變換晶體再次完成差頻過程，可以提高對s-偏振1064.2nm泵浦激光的利用率。所述諧波鏡其靠近第一非線性光學(xué)頻率變換晶體的通光面鍍制1062.9nm波長的高反射膜(R＞99.8％@1062.9nm)，以及1400-1700nm波段和2900-4000μm波段的雙色增透膜(R＜0.4％@1400-1700nm，R＜3％@2900-4000μm)，另一通光面鍍制1400-1700nm波段和2900-4000μm波段的雙色增透膜(R＜0.4％@1400-1700nm，R＜3％@2900-4000μm)。
由于采用了諧波鏡(13)，反射回來的剩余s-偏振泵浦激光也可能會從第二反射鏡(9)透射，再經(jīng)第一平面反射鏡(7)反射回第一諧振腔中，從而損傷第一半導(dǎo)體激光側(cè)泵模塊(2)和第一Nd：GdVO4晶體棒(3)。因此，優(yōu)選在所述第一諧振腔和第三諧振腔之間有光隔離器(6)，用于吸收經(jīng)諧波鏡(13)反射的且被第二反射鏡(9)透射的s-偏振1062.9nm泵浦激光。
圖1激光器產(chǎn)生波長可調(diào)諧的連續(xù)黃、橙、紅色波段激光過程如下：
S1、利用第一Nd：GdVO4晶體棒(3)吸收第一半導(dǎo)體激光側(cè)泵模塊(2)的半導(dǎo)體激光能量，產(chǎn)生s-偏振1062.9nm受激輻射熒光；
S2、所述s-偏振1062.9nm受激輻射熒光在第一諧振腔內(nèi)振蕩放大后輸出s-偏振1062.9nm泵浦激光；
S3、使用第一1/2波片(5)微調(diào)s-偏振1062.9nm泵浦激光的偏振狀態(tài)，使其處于s-偏振狀態(tài)；
S4、使用第一平面反射鏡(7)將微調(diào)后的s-偏振1062.9nm泵浦激光反射，使用會聚透鏡(8)使反射的s-偏振1062.9nm泵浦激光會聚，并經(jīng)第二反射鏡(9)透射后聚焦在周期極化晶體MgO：PPLN(10)的中心位置附件；
S5、當(dāng)其功率密度達(dá)到周期極化晶體MgO：PPLN(10)的非線性差頻閾值時，s-偏振1062.9nm泵浦激光被迅速分解為一束s-偏振信號光和一束s-偏振閑頻光；
S6、通過對周期極化晶體MgO：PPLN(10)溫度調(diào)諧和周期調(diào)諧，可以實現(xiàn)1450-1665nm波段波長可調(diào)諧的信號光在第二諧振腔內(nèi)振蕩并積累能量和3980-2940nm波段波長可調(diào)諧的中紅外波段閑頻光輸出；
S7、使用諧波鏡(13)將透射過周期極化晶體MgO：PPLN(10)的s-偏振1062.9nm泵浦激光反射回周期極化晶體MgO：PPLN(10)，再次完成差頻過程；
S8、在第一諧振腔和第二諧振腔之間用光隔離器(6)吸收經(jīng)諧波鏡(13)反射的且被第二反射鏡(9)透射的s-偏振1062.9nm泵浦激光；
S9、利用第二Nd：GdVO4晶體棒(26)吸收第二半導(dǎo)體激光側(cè)泵模塊(25)的半導(dǎo)體激光能量，同時產(chǎn)生912.6nm，1062.9nm和1341.3nm三條不同波長的p-偏振受激輻射熒光；通過選擇相應(yīng)的第一類平凹反射鏡、第二類平凹反射鏡以及選擇相應(yīng)的1/2波片，使特定波長的p-偏振受激輻射熒光在第三諧振腔內(nèi)振蕩放大，可分別輸出912.6nm，1062.9nm或1341.3nm的p-偏振基頻光；
S10、使用II類角度匹配和頻晶體KTP(16)實現(xiàn)波長可調(diào)諧的s-偏振信號光與某一固定波長的p-偏振基頻光的和頻過程，在這個過程中產(chǎn)生并輸出黃、橙、紅波段波長可調(diào)諧的激光。
在一個實施例中，激光器結(jié)構(gòu)如圖1所示。具體地，所述第一半導(dǎo)體激光側(cè)泵模塊(2)、第二半導(dǎo)體激光側(cè)泵模塊(25)為連續(xù)808nm半導(dǎo)體激光三向側(cè)面泵浦模塊，808nm半導(dǎo)體激光泵浦功率為76.3W。所述第一Nd：GdVO4晶體棒(3)為棒狀激光增益介質(zhì)，棒長65mm，直徑2mm，Nd3+摻雜濃度0.9at.％，兩通光面分別鍍制1062.9nm的增透膜(R＜0.2％@1062.9nm)。所述第二Nd：GdVO4晶體棒(26)為棒狀激光增益介質(zhì)，棒長65mm，直徑2mm，Nd3+摻雜濃度0.3at.％，兩通光面分別鍍制912.6nm，1062.9nm和1341.3nm的三色增透膜(R＜0.2％@912.6nm&1062.9nm&1341.3nm)。所述II類角度匹配和頻晶體KTP(16)(θ＝78.5°，φ＝0°)，尺寸為4×4×7mm3，兩個通光面鍍制(900-1700nm&550-750nm)雙色增透膜。這個實施例中，激光器能夠產(chǎn)生下述激光：
(1)當(dāng)周期極化晶體MgO：PPLN(10)處于29.0μm極化周期狀態(tài)時，周期極化晶體MgO：PPLN(10)的溫度從30℃升至200℃，可同時產(chǎn)生1450-1482nm波段波長可調(diào)諧的s-偏振信號光和3980-3759nm波段波長可調(diào)諧的連續(xù)s-偏振閑頻光。在所述s-偏振信號光與p-偏振912.6nm基頻光和頻過程中，可產(chǎn)生560-565nm波段波長可調(diào)諧的連續(xù)s-偏振黃色激光，并能實現(xiàn)s-偏振閑頻光與s-偏振黃色激光同時輸出。
(2)當(dāng)周期極化晶體MgO：PPLN(10)處于29.8μm極化周期狀態(tài)時，周期極化晶體MgO：PPLN(10)的溫度從30℃升至200℃，可同時產(chǎn)生1489-1539nm波段波長可調(diào)諧的s-偏振信號光和3714-3438nm波段波長可調(diào)諧的s-偏振閑頻光。在所述s-偏振信號光與p-偏振912.6nm基頻光和頻過程中，可產(chǎn)生566-573nm波段波長可調(diào)諧的的連續(xù)s-偏振黃色激光，并能實現(xiàn)s-偏振閑頻光與s-偏振黃色激光同時輸出。
(3)當(dāng)周期極化晶體MgO：PPLN(10)處于30.8μm極化周期狀態(tài)時，周期極化晶體MgO：PPLN(10)的溫度從30℃升至200℃，可同時產(chǎn)生1573-1665nm波段波長可調(diào)諧的s-偏振信號光和3278-2940nm波段波長可調(diào)諧的s-偏振閑頻光。在所述s-偏振信號光與p-偏振912.6nm基頻光和頻過程中，可產(chǎn)生577-590nm波段波長可調(diào)諧的連續(xù)s-偏振黃色激光，并能實現(xiàn)s-偏振閑頻光與s-偏振黃色激光同時輸出。
(4)當(dāng)周期極化晶體MgO：PPLN(10)處于29.0μm極化周期狀態(tài)時，周期極化晶體MgO：PPLN(10)的溫度從30℃升至200℃，可同時產(chǎn)生1450-1482nm波段波長可調(diào)諧的s-偏振信號光和3980-3759nm波段波長可調(diào)諧的連續(xù)s-偏振閑頻光。在所述s-偏振信號光與p-偏振1062.9nm基頻光和頻過程中，可產(chǎn)生613-619nm波段波長可調(diào)諧的連續(xù)s-偏振橙色激光，并能實現(xiàn)s-偏振閑頻光與s-偏振橙色激光同時輸出。
(5)當(dāng)周期極化晶體MgO：PPLN(10)處于29.8μm極化周期狀態(tài)時，周期極化晶體MgO：PPLN(10)的溫度從30℃升至200℃，可同時產(chǎn)生1489-1539nm波段波長可調(diào)諧的s-偏振信號光和3714-3438nm波段波長可調(diào)諧的連續(xù)s-偏振閑頻光。在所述s-偏振信號光與p-偏振1062.9nm基頻光和頻過程中，可產(chǎn)生620-629nm波段波長可調(diào)諧的連續(xù)s-偏振橙色激光，并能實現(xiàn)s-偏振閑頻光與s-偏振橙色激光同時輸出。
(6)當(dāng)周期極化晶體MgO：PPLN(10)處于30.8μm極化周期狀態(tài)時，周期極化晶體MgO：PPLN(10)的溫度從30℃升至200℃，可同時產(chǎn)生1573-1665nm波段波長可調(diào)諧的s-偏振信號光和3278-2940nm波段波長可調(diào)諧的連續(xù)s-偏振閑頻光。在所述s-偏振信號光與p-偏振1062.9基頻光和頻過程中，可產(chǎn)生634-649nm波段波長可調(diào)諧的連續(xù)s-偏振紅色激光，并能實現(xiàn)s-偏振閑頻光與s-偏振紅色激光同時輸出。
(7)當(dāng)周期極化晶體MgO：PPLN(10)處于29.0μm極化周期狀態(tài)時，周期極化晶體MgO：PPLN(10)的溫度從30℃升至200℃，可同時產(chǎn)生1450-1482nm波段波長可調(diào)諧的s-偏振信號光和3980-3759nm波段波長可調(diào)諧的連續(xù)s-偏振閑頻光。在所述s-偏振信號光與p-偏振1341.3nm基頻光和頻過程中，可產(chǎn)生697-704nm波段波長可調(diào)諧的連續(xù)s-偏振紅色激光，并能實現(xiàn)s-偏振閑頻光與s-偏振紅色激光同時輸出。
(8)當(dāng)周期極化晶體MgO：PPLN(10)處于29.8μm極化周期狀態(tài)時，周期極化晶體MgO：PPLN(10)的溫度從30℃升至200℃，可同時產(chǎn)生1489-1539nm波段波長可調(diào)諧的s-偏振信號光和3714-3438nm波段波長可調(diào)諧的連續(xù)s-偏振閑頻光。在所述s-偏振信號光與p-偏振1341.3nm基頻光和頻過程中，可產(chǎn)生706-717nm波段波長可調(diào)諧的連續(xù)s-偏振紅色激光，并能實現(xiàn)s-偏振閑頻光與s-偏振紅色激光同時輸出。
(9)當(dāng)周期極化晶體MgO：PPLN(10)處于30.8μm極化周期狀態(tài)時，周期極化晶體MgO：PPLN(10)的溫度從30℃升至200℃，可同時產(chǎn)生1573-1665nm波段波長可調(diào)諧的s-偏振信號光和3278-2940nm波段波長可調(diào)諧的連續(xù)s-偏振閑頻光。在所述s-偏振信號光與p-偏振1341.3基頻光和頻過程中，可產(chǎn)生724-743nm波段波長可調(diào)諧的連續(xù)s-偏振紅色激光，并能實現(xiàn)s-偏振閑頻光與s-偏振紅色激光同時輸出。
表1-9給出了每隔10℃，測量得到的s-偏振和頻激光的波長、最大輸出功率和s-偏振閑頻光的波長、最大輸出功率。
表1：
表2：
表3：
表4
表5：
表6：
表7：
表8：
表9：
從表1至表9可以看出，無論改變基頻光的波長，在相同的極化周期和相同的調(diào)諧溫度下，產(chǎn)生的閑頻光波長不變。而在相同的基頻光波長條件下，隨著極化周期數(shù)值的增大或調(diào)諧溫度的升高，由信號光和基頻光通過和頻過程產(chǎn)生的和頻光的波長向長波長的方向變化，而閑頻光的波長向短波長的方向變化。
本公開提出的一種基于復(fù)合諧振腔的黃、橙、紅波段波長可調(diào)諧全固態(tài)和頻激光器與目前常規(guī)的銅蒸汽和染料激光器比較，或與基于半導(dǎo)體激光泵浦摻Nd3+晶體腔內(nèi)和頻技術(shù)、拉曼頻移技術(shù)、藍(lán)色激光泵浦摻Pb3+晶體全固態(tài)激光器技、半導(dǎo)體激光腔內(nèi)倍頻技術(shù)來獲得黃、橙、紅某一波段激光的激光器而言，具有涵蓋黃、橙、紅波段寬光譜范圍、波長大范圍可調(diào)諧、可同時輸出可見光波段和中紅外波段波長特調(diào)諧激光且連續(xù)輸出功率高、激光器結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、運轉(zhuǎn)成本低、便于調(diào)整、綠色無污染等優(yōu)點，具有很強的實用性。
以上對本公開進行了詳細(xì)介紹，文本中應(yīng)用了具體個例對本公開的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本公開的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，依據(jù)本公開的思量，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本公開的限制。