一种基于铌酸锂晶体的激光放大器，包括激光泵浦光源、种子光源和铌酸锂非线性晶体：由激光泵浦光源产生的泵浦光和种子光源产生的种子光分别以一定的夹角经所述铌酸锂非线性晶体，并与所述铌酸锂非线性晶体的拉曼与红外活性振动模相互作用，产生受激激子散射，产生非线性参量过程：获得1066nm-1080nm的斯托克斯激光。本发明专利技术所述的激光放大器可以获得8-10倍的放大后的激光输出。本发明专利技术所述的一种基于铌酸锂晶体的激光放大器，利用在铌酸锂晶体的尺寸允许下，泵浦光和种子光的光斑尺寸可以任意大，并且采用受激激子散射的方式获得较大倍数的种子激光放大。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于激光放大器的
技术介绍
激光放大器是指利用光的受激辐射进行光的能量(功率)放大的器件。通过采用激光放大器，可以在获得高的激光能量或功率时而又保持激光的质量(包括脉宽、线宽、偏振特性等)。常用于可控核聚变、核爆模拟、超远激光测距等重大技术中的高功率激光系统。常见激光放大器可以分为两类，即脉冲的或稳态的。而常用的激光放大器具有放大器寄生振荡以及后级向前级反馈光干扰工作等缺陷。受激激子散射是一种产生太赫兹辐射的重要技术，通过某些晶体的受激激子散射可以获得可见，近红外，以及太赫兹波段的连续可调谐激光。这方式可以用作太赫兹源，也可作为近红外波段的激光放大器。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种基于铌酸锂晶体的激光放大器。与传统激光放大器不同，本专利技术基于受激电磁耦子散射的原理，克服了现有技术的单级激光放大法倍数低的缺点，通过对实验装置的合理设计，以获得大能量的激光的放大，大大提高了激光的放大倍数，使得近红外激光放大8-10倍。本专利技术还提供一种上述激光放大器的工作方法。本专利技术的技术方案如下:一种基于铌酸锂晶体的激光放大器，包括激光栗浦光源、种子光源和铌酸锂非线性晶体:由激光栗浦光源产生的栗浦光和种子光源产生的种子光分别以一定的夹角经所述铌酸锂非线性晶体，并与所述铌酸锂非线性晶体的拉曼与红外活性振动模相互作用，产生受激激子散射，产生非线性参量过程:获得1066nm-1080nm的斯托克斯激光。本专利技术所述的激光放大器可以获得8-10倍的放大后的激光输出。根据本专利技术优选的，所述铌酸锂非线性晶体为MgO:LiNbO3或者LiNbO 3。根据本专利技术优选的，所述铌酸锂非线性晶体为同时具有拉曼与红外活性的非线性晶体，所述铌酸锂非线性晶体的两端面均镀有100nm — IlOOnm波长的增透膜。本专利技术中的所有非线性晶体的尺寸可以根据具体要求进行选取。根据本专利技术优选的，所述激光栗浦光源产生的栗浦光和种子光源产生的种子光，分别与所述经所述铌酸锂非线性晶体的夹角范围是0.5-3.0°，实现对种子光的频率连续调谐，对种子光的频率连续调谐范围为1066nm-1080nm。根据本专利技术优选的，所述激光栗浦光源产生的栗浦光光斑尺寸和种子光源产生种子光的光斑尺寸，在铌酸锂非线性晶体Z轴方向的厚度允许下，选取任意大。根据本专利技术优选的，所述激光栗浦光源为准连续的重复频率为10Hz-1OOkHz的脉冲激光系统、闪光灯栗浦或者LD栗浦的低重频的1-1OOHz的激光系统；所述激光栗浦光源的栗浦功率密度彡20MW/cm2。根据本专利技术优选的，所述种子光源为脉冲式种子光束或连续的种子光束，输出种子光的波长为1066nm-1080nmo所述的LD栗浦包括激光二极管LD栗浦源、激光增益介质、调Q模块、激光谐振腔，激光谐振腔由后腔镜和输出镜组成；后腔镜为高反镜，输出镜可以为高反镜也可以具有一定透过率。所述的闪光灯栗浦包括栗浦闪光灯、闪光灯栗浦系统驱动电源、激光增益介质、调Q装置、激光谐振腔、水冷系统，激光谐振腔由后腔镜和输出镜组成；后腔镜为高反镜，输出镜可以为高反镜也可以具有一定透过率。所述的激光谐振腔是直腔，也可以是折叠腔(折叠腔时须加入折叠镜以改变光路途径)，腔长根据需要设定，谐振腔的后腔镜和输出镜的曲率半径和透过率可根据实际情况选择。所述的激光谐振腔内的调Q装置与激光增益介质的相对位置可进行调换；在LD侧面栗浦与闪光灯栗浦的情况下，谐振腔内的侧栗模块或者灯栗模块以及激光增益介质、调Q装置的相对位置可相互进行调换。所述的激光增益介质可以是掺钕(Nd)或掺镱(Yb)的以下诸晶体中的一种:乾铝石榴石(YAG)、钒酸钇(YV04)、钒酸钆(GdV04)、钒酸镥(LuV04)、氟化钇锂(YLF)、铝酸钇(YAP)、钆镓石榴石(GGG)、钨酸钆钾(KGd(W04)2)等；也可以是键合晶体钇铝石榴石/掺钕钇铝石榴石作46/制:￥46)、钒酸钇/掺钕钒酸钇(YV04/Nd:YV04)诸晶体中的一种。所述的激光增益介质的掺杂浓度当掺钕时为0.05-at.%至3_at.% ;掺镱时为0.05-at.%至 10-at.% 0所述的激光增益介质的两个端面均镀有对栗浦光波段及100nm — IlOOnm波段的增透膜。所述的调Q装置可以是电光调Q装置、声光调Q装置或可饱和吸收体被动调Q装置中的任意一种:声光调Q装置由射频输入装置和调Q晶体组成，调Q晶体的两端面均镀有100nm 一 IlOOnm波长的增透膜；调制频率为IHz — 10KHz，通过输入射频波改变调Q晶体的密度，来实现周期性改变激光谐振腔阈值的目的，起到调Q开关作用；电光调Q装置由电光晶体和驱动电源组成，利用晶体的电光效应，对通过其中的激光的相位产生调制，进而改变偏振态，完成开、关门过程，调制频率为IHz -1OOkHz ;可饱和吸收体是利用材料的激发、跃迀特性，受激吸收时关门、向下跃迀时开门，以此完成对激光的开、关门控制，调制频率为IHz — 10kHz0所述的冷却系统有两种方式:循环水冷却一一晶体侧面均用带有管道的金属块包住，金属块的管道内持续通有循环冷却水，用来给晶体降低温度；半导体制冷一一晶体侧面被半导体制冷块包围。—种上述激光放大器的工作方法:激光栗浦光源产生的栗浦光和种子光源产生的种子光分别以一定的夹角经所述铌酸锂非线性晶体，并与所述铌酸锂非线性晶体的拉曼与红外活性振动模相互作用，产生受激激子散射，输出太赫兹波，并且获得放大后的种子光输出。本专利技术的优势在于:本专利技术所述的一种基于铌酸锂晶体的激光放大器，利用在铌酸锂晶体的尺寸允许下，栗浦光和种子光的光斑尺寸可以任意大，并且采用受激激子散射的方式获得较大倍数的种子激光放大。【附图说明】图1为本专利技术的基于铌酸锂晶体的激光放大器的光路结构示意图；图2为是本专利技术的灯栗外腔脉冲式栗浦光和脉冲式种子光栗浦MgO:LiNbO3晶体，基于铌酸锂晶体的激光放大器源的光路结构示意图；图3为本专利技术的LD侧面栗浦的调Q运转的和脉冲式种子光栗浦MgO: LiNbO3基于铌酸锂晶体的激光放大器的光路结构示意图；图4为本专利技术的LD端面栗浦的调Q运转的和脉冲式种子光栗浦MgO:LiNbO3基于铌酸锂晶体的激光放大器的光路结构示意图；图5为本专利技术的栗浦光和脉冲式种子光栗浦MgO = LiNbO3*路结构示意图；图6为本专利技术的栗浦光和连续种子光栗浦MgO = LiNbO3光路结构示意图。在图1-6中，1.栗浦激光谐振腔后腔镜，2.恒温冷却系统，3.调Q装置，4.起偏器，5.激光增益介质，6.闪光灯栗浦系统，7.栗浦激光谐振腔输出镜，8.半波片，9.种子光高反镜，10.铌酸锂非线性晶体，11.脉冲式种子光源，12.LD侧面栗浦系统，13.LD栗浦模块，14.光纤，15.耦合透镜组，16.0PO种子光系统，17.栗浦光高反镜，18.种子光高反镜，19.栗浦光高反镜，20.种子光扩束器，21.栗浦光扩束器，22.位移平台，23.旋转平台，24.栗浦光高反镜。【具体实施方式】现针对说明书附图和实施例对本专利技术做详细的说明，但不限于此。如图1-6所示。实施例1、如图2所示。一种基于铌酸锂晶体的激光放大器，包括激光栗浦光源、种子光源和铌酸锂非线性晶体:由激光栗本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于铌酸锂晶体的激光放大器，其特征在于，包括激光泵浦光源、种子光源和铌酸锂非线性晶体：由激光泵浦光源产生的泵浦光和种子光源产生的种子光分别以一定的夹角经所述铌酸锂非线性晶体，并与所述铌酸锂非线性晶体的拉曼与红外活性振动模相互作用，产生受激激子散射，产生非线性参量过程：获得1066nm‑1080nm的斯托克斯激光。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张行愚，吴东，唐关琦，王伟涛，王青圃，丛振华，陈晓寒，刘兆军，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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