注入鎖定腔內(nèi)倍頻固體激光器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及激光器，特別是一種注入鎖定腔內(nèi)倍頻固體激光器。
【背景技術】
[0002]—般固體激光器要產(chǎn)生單模光束必須在腔內(nèi)插入雙折射片、標準具等光學元件進行模式選擇。插入光學元件增加了噪聲、增加了損耗、提高了閾值、降低了斜效率。但是注入鎖定技術可以克服這些缺點，注入鎖定技術是將微弱的種子激光注入到大功率的激光器中，產(chǎn)生窄線寬、單模、高功率的激光輸出。由于不需要加入額外的選頻元件，因此提高了激光系統(tǒng)的輸出性能。注入鎖定激光器已在激光雷達、干涉儀、激光測量等應用領域有著重要的應用。目前，注入鎖定激光器大多是脈沖激光器，能產(chǎn)生連續(xù)、窄線寬的激光器較少;注入鎖定用低功率的種子激光器(波長為λ?)，注入鎖定激光晶體，在栗浦光的作用下(波長為λ2)，產(chǎn)生波長為λ?的窄線寬、單模、高功率的激光輸出。倍頻一般有兩種方式，腔內(nèi)倍頻和腔外倍頻，兩種方式各有優(yōu)缺點，腔外倍頻技術穩(wěn)定性較好，但是倍頻效率較低，腔內(nèi)倍頻與之相反。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的主要目的在于提供一種注入鎖定腔內(nèi)倍頻固體激光器，本發(fā)明具有結構簡單、成本低廉的特點，可產(chǎn)生高功率、窄線寬、頻率可調(diào)的倍頻激光輸出。
[0004]本發(fā)明的技術解決方案如下:
[0005]—種注入鎖定腔內(nèi)倍頻固體激光器，包括栗浦源、凸透鏡、環(huán)形腔、種子激光器、相位調(diào)制光外差穩(wěn)頻系統(tǒng)和分光棱鏡，所述的環(huán)形腔包括栗浦光輸入耦合鏡、激光晶體、第一凹面鏡、光隔離器、平面反射鏡、種子光輸入耦合鏡、輸出耦合鏡、倍頻晶體和第二凹面鏡；
[0006]沿所述的種子激光器輸出的種子光方向依次是種子光輸入親合鏡、栗浦光輸入親合鏡、激光晶體、第一凹面鏡、光隔離器、平面反射鏡、第二凹面鏡、倍頻晶體、輸出耦合鏡和種子光輸入耦合鏡構成環(huán)形腔，
[0007]沿所述的栗浦源輸出的栗浦光方向依次是所述的凸透鏡、輸入耦合鏡；
[0008]在所述的種子光輸入耦合鏡的反射光方向是所述的分光棱鏡，在所述的分光棱鏡的反射光束方向通過光纖與所述的相位調(diào)制光外差穩(wěn)頻系統(tǒng)的輸入端相連，該相位調(diào)制光外差穩(wěn)頻系統(tǒng)的輸出端的壓電陶瓷貼設在所述的平面反射鏡的背面；
[0009]所述栗浦光輸入耦合鏡鍍有對栗浦光高透，種子光高反的膜;所述的第一凹面鏡為鍍有對種子光高反的膜，對栗浦光高透的膜;所述的平面反射鏡鍍有對種子光高反、對栗浦光高透的膜;所述的種子光輸入耦合鏡為平面鏡，鍍有對種子光部分透射的膜;所述的第二凹面鏡鏡鍍有對種子光高反的膜;所述的輸出耦合鏡為凹面鏡，鍍有對種子光的高反對倍頻光高透的膜。
[0010]所述的種子激光器為低功率窄線寬可調(diào)諧激光器。
[0011]本發(fā)明的技術效果:
[0012]本發(fā)明首次將注入鎖定和腔內(nèi)倍頻在一個腔內(nèi)進行。注入鎖定產(chǎn)生的激光直接進行腔內(nèi)倍頻。傳統(tǒng)注入鎖定和腔內(nèi)倍頻在兩個腔內(nèi)進行，激光注入鎖定后輸出腔外，再耦合進倍頻腔，至少需要9塊腔鏡，而本發(fā)明是在一個腔內(nèi)完成只需要6塊腔鏡，減少了成本，減少了腔鏡的造成的損耗，效率至少提高了 10%，降低了難度。由于加入了相位調(diào)制光外差穩(wěn)頻系統(tǒng)，保持種子光和環(huán)形腔共振，增加種子光的腔內(nèi)功率。該系統(tǒng)激光調(diào)諧性能取決于種子光性能，可以克服固體激光器調(diào)諧范圍窄、調(diào)諧麻煩的缺點。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明注入鎖定腔內(nèi)倍頻固體激光器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]為便于對本發(fā)明的結構及達到的效果有進一步的了解，現(xiàn)配合附圖并舉較佳實施例詳細說明如下:
[0015]如圖1所示，由圖可見，本發(fā)明注入鎖定腔內(nèi)倍頻固體激光器，包括栗浦源1、凸透鏡2環(huán)形腔3、種子激光器4、相位調(diào)制光外差穩(wěn)頻系統(tǒng)5和分光棱鏡6，所述的環(huán)形腔3包括栗浦光輸入親合鏡30、激光晶體31、第一凹面鏡32、光隔離器33、平面反射鏡34、種子光輸入親合鏡35、輸出耦合鏡36、倍頻晶體37、第二凹面鏡38;
[0016]沿種子激光器4輸出的種子光方向依次是種子光輸入親合鏡35、栗浦光輸入親合鏡30、激光晶體31、第一凹面鏡32、光隔離器33、平面反射鏡34、第二凹面鏡38、倍頻晶體37、輸出親合鏡36和種子光輸入親合鏡35構成環(huán)形腔3;
[0017]沿所述的栗浦源I輸出的栗浦光方向依次是所述的凸透鏡2、輸入耦合鏡30;
[0018]在所述的種子光輸入親合鏡35的反射光方向是所述的分光棱鏡6，在所述的分光棱鏡6的反射光束方向通過光纖與所述的相位調(diào)制光外差穩(wěn)頻系統(tǒng)5的輸入端相連，該相位調(diào)制光外差穩(wěn)頻系統(tǒng)5的輸出端的壓電陶瓷貼設在所述的平面反射鏡34的背面；
[0019]所述栗浦光輸入耦合鏡30鍍有對栗浦光高透種子光高反的膜;所述的第一凹面鏡32為鍍有對種子光高反的膜，對栗浦光高透的膜;所述的平面反射鏡34鍍有對種子光高反、對栗浦光高透的膜;所述的種子光輸入耦合鏡35為平面鏡，鍍有對種子光部分透射的膜;所述的第二凹面鏡鏡38鍍有對種子光高反的膜;所述的輸出耦合鏡36為凹面鏡，鍍有對種子光的高反對倍頻光高透的膜。
[0020]下面是本發(fā)明實施例的有關參數(shù):
[0021]栗浦源I發(fā)出的栗浦光(波長λ2)依次經(jīng)過凸透鏡2、栗浦光輸入耦合鏡30、入射進激光晶體31;所述的種子激光器4發(fā)出的低功率的種子光(波長為λ?)依次經(jīng)過所述的種子光輸入耦合鏡35、栗浦光輸入耦合鏡30到激光晶體31上，在栗浦光的作用下，所述的激光晶體31產(chǎn)生高功率的激光輸出(波長為λ?)，該輸出光依次經(jīng)過第一凹面鏡32、光隔離器33、平面反射鏡34、第二凹面鏡38、經(jīng)所述的倍頻晶體37內(nèi)倍頻，該倍頻晶體37輸出波長λ? /2的倍頻光，經(jīng)過輸出耦合鏡36輸出腔外，經(jīng)倍頻晶體后剩余的波長為λ?的光經(jīng)過所述的輸出耦合鏡36反射、種子光輸入親合鏡35透射與種子激光器發(fā)出的種子光經(jīng)過種子光輸入親合鏡35反射光干涉后進入所述的相位調(diào)制光外差穩(wěn)頻系統(tǒng)5;所述的壓電陶瓷控制所述的平面反射鏡34廣生運動實現(xiàn)穩(wěn)頻。
[0022]實驗表明，本發(fā)明具有結構簡單、成本低廉的特點，可產(chǎn)生高功率、窄線寬、頻率可調(diào)的倍頻激光輸出。
【主權項】
1.一種注入鎖定腔內(nèi)倍頻固體激光器，包括栗浦源(I)、凸透鏡(2)、環(huán)形腔(3)、種子激光器(4)、相位調(diào)制光外差穩(wěn)頻系統(tǒng)(5)和分光棱鏡(6)，所述的環(huán)形腔(3)包括栗浦光輸入親合鏡(30)、激光晶體(31)、第一凹面鏡(32)、光隔離器(33)、平面反射鏡(34)、種子光輸入耦合鏡(35)、輸出耦合鏡(36)、倍頻晶體(37)、第二凹面鏡(38); 沿種子激光器(4)輸出的種子光方向依次是種子光輸入親合鏡(35)、栗浦光輸入親合鏡(30)、激光晶體(31)、第一凹面鏡(32)、光隔離器(33)、平面反射鏡(34)、第二凹面鏡(38)、倍頻晶體(37)、輸出耦合鏡(36)和種子光輸入耦合鏡(35)構成環(huán)形腔(3); 沿所述的栗浦源(I)輸出的栗浦光方向依次是所述的凸透鏡(2)、栗浦光輸入耦合鏡(30); 在所述的種子光輸入親合鏡(35)的反射光方向是所述的分光棱鏡(6)，在所述的分光棱鏡(6)的反射光束方向通過光纖與所述的相位調(diào)制光外差穩(wěn)頻系統(tǒng)(5)的輸入端相連，該相位調(diào)制光外差穩(wěn)頻系統(tǒng)(5)的輸出端的壓電陶瓷貼設在所述的平面反射鏡(34)的背面； 所述栗浦光輸入耦合鏡(30)鍍有對栗浦光高透種子光高反的膜;所述的第一凹面鏡(32)為鍍有對種子光高反的膜，對栗浦光高透的膜;所述的平面反射鏡(34)鍍有對種子光高反、對栗浦光高透的膜;所述的種子光輸入耦合鏡(35)為平面鏡，鍍有對種子光部分透射的膜;所述的第二凹面鏡鏡(38)鍍有對種子光高反的膜;所述的輸出耦合鏡(36)為凹面鏡，鍍有對種子光的反對倍頻光高透的膜。
【專利摘要】一種注入鎖定腔內(nèi)倍頻固體激光器，包括泵浦源、凸透鏡、環(huán)形腔、種子激光器、相位調(diào)制光外差穩(wěn)頻系統(tǒng)和分光棱鏡，本發(fā)明具有結構簡單、成本低廉的特點，可產(chǎn)生高功率、窄線寬、頻率可調(diào)的倍頻激光輸出。
【IPC分類】H01S3/109, H01S3/098
【公開號】CN105449511
【申請?zhí)枴緾N201610005589
【發(fā)明人】李文杰, 徐震, 孫劍芳, 趙儒臣, 付小虎
【申請人】中國科學院上海光學精密機械研究所
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2016年1月5日