双频激光器制造技术

本实用新型专利技术提供一种双频激光器，包括泵浦源、聚焦耦合系统、谐振腔、工作介质、倍频装置、第一分光装置和光参量振荡器。泵浦源用于产生泵浦光。泵浦源产生的泵浦光输入聚焦耦合系统进行准直聚焦后输入谐振腔。工作介质设置于谐振腔内。输入谐振腔的激光泵浦工作介质后经谐振腔振荡放大后输出。谐振腔输出的激光输入倍频装置。第一分光装置用于使倍频装置射出的激光一部分被反射，另一部分透过第一分光装置射出。聚焦耦合系统、谐振腔、工作介质、倍频装置及第一分光装置依次排列于同一光轴。第一分光装置的反射光输入光参量振荡器，经光参量振荡后输出高功率、大能量的可调谐双频激光。本实用新型专利技术结构简单，便于量产，具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
双频激光器
本技术涉及激光领域，特别是涉及一种双频激光器。
技术介绍
双频激光器在光干涉测量和太赫兹等领域具有广泛的应用。具备高功率的、大能量特性的双频激光器在一定程度上可进一步拓宽双频激光器的应用范围。因此，具备高功率的、大能量特性的双频激光器引起了国内外科研工作者的极大关注和浓厚兴趣。然而，目前很难制备出高功率、大能量的双频激光器。
技术实现思路
基于此，有必要针对现如今很难制备出高功率、大能量的双频激光器的问题，提供一种双频激光器。一种双频激光器，包括：泵浦源，用于发出泵浦光；聚焦耦合系统，所述泵浦源产生的泵浦光输入所述聚焦耦合系统；谐振腔，所述聚焦耦合系统输出的激光输入所述谐振腔；工作介质，设置于所述谐振腔内，输入所述谐振腔的激光泵浦所述工作介质，产生的激光经所述谐振腔振荡放大后输出；倍频装置，所述谐振腔输出的激光输入所述倍频装置；第一分光装置，用于使所述倍频装置射出的激光中的一部分被反射，另一部分透过所述第一分光装置射出，所述聚焦耦合系统、所述谐振腔、所述工作介质、所述倍频装置及所述第一分光装置沿着同一光轴依次排列；光参量振荡器，所述第一分光装置的反射光输入所述光参量振荡器，经光参量振荡后输出可调谐双频激光。在其中一个实施例中，所述泵浦源为半导体激光器。在其中一个实施例中，所述双频激光器还包括：光纤，连接于所述泵浦源与所述聚焦耦合系统之间，用于将泵浦光从所述泵浦源输入所述聚焦耦合系统。在其中一个实施例中，所述聚焦耦合系统包括至少一个透镜，所述至少一个透镜与输入所述聚焦耦合系统的激光垂直，用于对输入所述聚焦耦合系统的激光聚焦。在其中一个实施例中，所述工作介质为增益介质与可饱和吸收体的复合晶体。在其中一个实施例中，所述工作介质面向所述聚焦耦合系统的一侧镀有增透膜和反射膜作为所述谐振腔的前腔镜，所述工作介质远离所述聚焦耦合系统的一侧镀有高反膜和部分反射膜作为所述谐振腔的后腔镜。在其中一个实施例中，所述倍频装置为抗灰迹磷酸氧钛钾晶体。在其中一个实施例中，所述第一分光装置用于使所述倍频装置出射的经倍频后产生的激光反射输出，并使所述倍频装置出射的未经倍频转换的激光透过所述第一分光装置输出。在其中一个实施例中，所述光参量振荡器为周期极化的抗灰迹磷酸氧钛钾晶体。在上述任一项实施例中，所述双频激光器还包括：第二分光装置，用于使所述光参量振荡器出射的激光中的一部分被反射输出，另一部分透过所述第二分光装置射出。本技术提供的所述双频激光器，所述泵浦源产生的泵浦光经所述聚焦耦合系统后对所述工作物质进行泵浦，再经过所述谐振腔振荡放大后输入所述倍频装置进行激光倍频，可以获得具有高输出功率及高光-光转换效率的激光。倍频装置射出的激光中的一部分激光透过第一分光装置射出，另一部分被所述第一分光装置反射到所述光参量振荡器进行光参量振荡，从而产生双频激光的可调谐输出，构成高功率、大能量的双频可调谐激光器。本技术的双频激光器结构简单，操作简便，在光干涉测量和太赫兹振荡源等领域具有广泛的应用前景。附图说明图1为本技术一实施例提供的双频激光器的结构示意图；图2为本技术一实施例提供的倍频装置射出的激光的平均输出功率随吸收泵浦功率的变化曲线；图3为本技术一实施例提供的倍频装置射出的激光的光谱特性；图4为本技术一实施例提供的倍频装置射出的激光的光斑特性。附图标号说明：10双频激光器100泵浦源110光纤200聚焦耦合系统210透镜300谐振腔310前腔镜320后腔镜400工作物质410增益介质420可饱和吸收体500倍频装置600第一分光装置700光参量振荡器800第二分光装置具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施的限制。请参见图1，本技术提供一种双频激光器10，包括泵浦源100、聚焦耦合系统200、谐振腔300、工作介质400、倍频装置500、第一分光装置600和光参量振荡器700。所述泵浦源100用于发出泵浦光。所述泵浦源100产生的泵浦光输入所述聚焦耦合系统200。所述聚焦耦合系统200输出的激光输入所述谐振腔300。所述工作介质400设置于所述谐振腔300内。输入所述谐振腔300的激光泵浦所述工作介质400后经所述谐振腔300振荡放大后输出。所述谐振腔300输出的激光输入所述倍频装置500。所述第一分光装置600用于使所述倍频装置500射出的激光中的一部分被反射，另一部分透过所述第一分光装置600射出。所述聚焦耦合系统200、所述谐振腔300、所述工作介质400、所述倍频装置500及所述第一分光装置600沿着同一光轴依次排列。所述第一分光装置600的反射光输入所述光参量振荡器700，经光参量振荡后输出可调谐双频激光。所述泵浦源100能够产生泵浦光。所述泵浦源100可以为传统的固体激光器，也可以为高功率二极管激光模块或激光阵列。所述泵浦源100的输出波长可以根据需求自行调节。所述泵浦光被输入到所述聚焦耦合系统200中进行准直聚焦，聚焦后形成适合所述谐振腔300的泵浦光斑。聚焦后的激光射入所述谐振腔300。所述谐振腔300内设置有所述工作物质400。激光对所述工作物质400进行端面泵浦，产生的激光经所述谐振腔300振荡后输出基频光λ0。所述基频光λ0射入所述倍频装置500进行激光倍频可以产生频率增大一倍的倍频光λ0/2。通过调节所述倍频装置500的参数可以获得理想的倍频效率。倍频光λ0/2和未经倍频的基频光λ0混合在一起射出至所述第一分光装置600。所述第一分光装置600将所述倍频光λ0/2反射到所述光参量振荡器700，并且使所述未经倍频转换的基频光λ0透射输出。进入所述光参量振荡器700的倍频光λ0/2进行光参量振荡后输出两个频率不同的出射激光，其中频率较高的出射激光为信号光λ2，频率较低的出射激光为闲频光λ1。通过调节所述光参量振荡器700的参数可以实现λ1和λ2的可调谐输出。在本实施例中，所述泵浦源100产生的泵浦光经所述聚焦耦合系统200后对所述工作物质400进行泵浦，再经过所述谐振腔300振荡放大后输入所述倍频装置500进行激光倍频，可以获得具有高输出功率及高光-光转换效率的激光。所述倍频装置500射出的激光中的未经倍频的基频光λ0透过所述第一分光装置600射出。倍频后产生的倍频光λ0/2被所述第一分光装置600反射到所述光参量振荡器700进行光参量振荡，从而产生频率较高的信号光λ2和频率较低的闲频光λ1的可调谐输出，构成高功率、大能量的双频可调谐激光器。同时信号光λ2与基频光λ0也可以构成可调谐双频激光器。本技术结构简单，易操作，在光干涉测量和太赫兹振荡源等领域具有广泛的应用前景。在一个实施例中，所述泵浦源100可以为半导体激光器。具体地，所述泵浦源100为808nm准连续半导体激光器，可产生波长为808nm的泵浦光。在本实施例中，所述泵浦源100采用808nm准连续半导体激光器，输出光的功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双频激光器，其特征在于，包括：泵浦源(100)，用于发出泵浦光；聚焦耦合系统(200)，所述泵浦源(100)产生的泵浦光输入所述聚焦耦合系统(200)；谐振腔(300)，所述聚焦耦合系统(200)输出的激光输入所述谐振腔(300)；工作介质(400)，设置于所述谐振腔(300)内，输入所述谐振腔(300)的激光泵浦所述工作介质(400)，产生的激光经所述谐振腔(300)振荡放大后输出；倍频装置(500)，所述谐振腔(300)输出的激光输入所述倍频装置(500)；第一分光装置(600)，用于使所述倍频装置(500)射出的激光中的一部分被反射，另一部分透过所述第一分光装置(600)射出，所述聚焦耦合系统(200)、所述谐振腔(300)、所述工作介质(400)、所述倍频装置(500)及所述第一分光装置(600)沿着同一光轴依次排列；光参量振荡器(700)，所述第一分光装置(600)的反射光输入所述光参量振荡器(700)，经光参量振荡后输出可调谐双频激光。

【技术特征摘要】
1.一种双频激光器，其特征在于，包括：泵浦源(100)，用于发出泵浦光；聚焦耦合系统(200)，所述泵浦源(100)产生的泵浦光输入所述聚焦耦合系统(200)；谐振腔(300)，所述聚焦耦合系统(200)输出的激光输入所述谐振腔(300)；工作介质(400)，设置于所述谐振腔(300)内，输入所述谐振腔(300)的激光泵浦所述工作介质(400)，产生的激光经所述谐振腔(300)振荡放大后输出；倍频装置(500)，所述谐振腔(300)输出的激光输入所述倍频装置(500)；第一分光装置(600)，用于使所述倍频装置(500)射出的激光中的一部分被反射，另一部分透过所述第一分光装置(600)射出，所述聚焦耦合系统(200)、所述谐振腔(300)、所述工作介质(400)、所述倍频装置(500)及所述第一分光装置(600)沿着同一光轴依次排列；光参量振荡器(700)，所述第一分光装置(600)的反射光输入所述光参量振荡器(700)，经光参量振荡后输出可调谐双频激光。2.根据权利要求1所述的双频激光器，其特征在于，所述泵浦源(100)为半导体激光器。3.根据权利要求1所述的双频激光器，其特征在于，还包括：光纤(110)，连接于所述泵浦源(100)与所述聚焦耦合系统(200)之间，用于将泵浦光从所述泵浦源(100)输入所述聚焦耦合系统(200)。4.根据权利要求1所述的双频激光器，其特征在于，所述聚焦...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑小平，白胜闯，邓晓娇，叶振强，苏云鹏，李志杰，李佳，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：北京,11