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      一種黃、橙、紅波段波長(zhǎng)可調(diào)諧和頻激光器的制作方法

      文檔序號(hào):12483172閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

      技術(shù)特征:

      1.一種黃、橙、紅波段波長(zhǎng)可調(diào)諧和頻激光器,其特征在于:

      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(huì)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;

      所述第一反射鏡(1)、第一半導(dǎo)體激光側(cè)泵模塊(2)、第一Nd:GdVO4晶體棒(3)和泵浦光輸出鏡(4)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(huì)聚透鏡(8)會(huì)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(hào)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、第二半導(dǎo)體激光側(cè)泵模塊(25)、第二Nd:GdVO4晶體棒(26)、和頻光輸出鏡(15)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(hào)光在所述第二非線性光學(xué)頻率變換晶體通過(guò)和頻過(guò)程,形成波長(zhǎng)可調(diào)諧的連續(xù)黃、橙、紅色波段激光,并通過(guò)和頻光輸出鏡(15)輸出。

      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器,其特征在于,優(yōu)選的,

      所述第一非線性光學(xué)頻率變換晶體為周期極化晶體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(gè)極化周期,MgO的摻雜濃度為5mol%,兩通光面均鍍制1062.9nm波長(zhǎng)、1400-1700nm波段和2900-4000nm波段的三色增透膜。

      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器,其特征在于:

      所述第二非線性光學(xué)頻率變換晶體為II類角度匹配和頻晶體KTP(16);

      所述為II類角度匹配和頻晶體KTP(16),兩個(gè)通光面鍍制900-1700nm波段和550-750nm波段的雙色增透膜。

      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光器,其特征在于:

      在所述第二反射鏡(9)、第二平面反射鏡(14)之間有諧波鏡(13),三者光心在一條直線上;

      所述諧波鏡用于反射通過(guò)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(guò)程;

      所述諧波鏡在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(zhǎng)的高反膜、以及1400-1700nm波段和2900-4000μm波段的雙色增透膜;另一通光面鍍制1400-1700nm波段和2900-4000μm波段的雙色增透膜。

      5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光器,其特征在于:

      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。

      6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器,其特征在于:

      所述第一非線性光學(xué)頻率變換晶體在溫控爐(11)上,所述溫控爐(11)位于第一電動(dòng)平移臺(tái)(12)上;

      所述第一電動(dòng)平移臺(tái)(12)位于第二反射鏡(9)、第二平面反射鏡(14)之間,能夠沿著垂直于第一非線性光學(xué)頻率變換晶體端面的法線方向移動(dòng),用于改變第一非線性光學(xué)頻率變換晶體的極化周期。

      7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器,其特征在于:

      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(zhǎng)的p-偏振基頻激光,使其處于p-偏振狀態(tài);

      在所述泵浦光輸出鏡(4)、第一平面反射鏡(7)之間有第一1/2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)。

      8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光器,其特征在于:

      所述第一類平凹反射鏡位于第三電動(dòng)平移臺(tái)(24)上,第二類平凹反射鏡在第二電動(dòng)平移臺(tái)(20)上,第二1/2波片組位于第四電動(dòng)平移臺(tái)(30)上;

      所述第三電動(dòng)平移臺(tái)(24)、第二電動(dòng)平移臺(tái)(20)、第四電動(dòng)平移臺(tái)(30)均用于根據(jù)波長(zhǎng)需要切換所對(duì)應(yīng)的光學(xué)元件。

      9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器,其特征在于:

      所述第二反射鏡(9)的凹面曲率半徑為1000mm,其平面鍍制1062.9nm波長(zhǎng)的增透膜,其凹面鍍制1062.9nm波長(zhǎng)的增透膜,以及1450-1550nm波段和2900-4000nm波段的雙色高反膜;

      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,其靠近諧波鏡的平面鍍制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。

      10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器,其特征在于:

      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。

      第二Nd:GdVO4晶體棒(26)的Nd3+摻雜濃度0.3at.%,兩通光面分別鍍制912.6nm,1062.9nm和1341.3nm波長(zhǎng)的三色增透膜。

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