一种双波长可选的激光光源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双波长可选的激光光源，包括激光光源本体，所述激光光源本体的光路中依次设置有泵浦源、全反镜片、激光晶体、偏振分束立方和输出镜片，所述全反镜片与输出镜片之间构成了激光的振荡腔，光路通过偏振分束立方的分光棱镜反射呈90°角，激光晶体通过机械或电动方式，并以光路为轴旋转，激光晶体为四方晶系或正交晶系，激光晶体通光方向为非光轴的一条晶轴方向，其垂直光路方向两个晶轴对应的荧光光谱最强线波长不同；所述全反镜片镀有第一介质膜，所述输出镜片上镀有第二介质膜，所述激光晶体两通光端面镀有对激光晶体产生的激光波长增透的增透膜。上述技术方案，结构设计合理、结构紧凑、成本低、系统稳定且操作方便。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光电
，具体涉及一种双波长可选的激光光源。
技术介绍
波长可选激光在激光通信、大气与环境监测领域具有重要应用。比如在激光通信时不同的激光波长代表不同的信息，接收方对波长的判断，可获得不同信息；在大气与环境监测应用中，不同气体成分的吸收波长不一样，可采用多个波长的激光对不同气体成分进行监测。在通常情况下，通过稀土掺杂的固体激光器只能输出特定波长的激光。为实现多波长可选激光光源，通常需要多台激光器集成的设备，转换不同波长的激光过程中需要控制不同激光器的开关来实现。或者，通过共用一个激光晶体，利用不同的谐振腔实现不同波长的激光输出。通过以上方式实现的波长可选激光器结构分散，成本相对较高，系统不稳定，操作不方便。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种结构设计合理、结构紧凑、成本低、系统稳定且操作方便的双波长可选的激光光源。为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：一种包括激光光源本体，所述激光光源本体的光路中依次设置有泵浦源、全反镜片、激光晶体、偏振分束立方和输出镜片，所述全反镜片与输出镜片之间构成了激光的振荡腔，光路通过偏振分束立方的分光棱镜反射呈90°角，激光晶体通过机械或电动方式，并以光路为轴旋转，激光晶体为四方晶系或正交晶系，激光晶体通光方向为非光轴的一条晶轴方向，其垂直光路方向两个晶轴对应的荧光光谱最强线波长不同；所述全反镜片镀有第一介质膜，所述输出镜片上镀有第二介质膜，所述激光晶体两通光端面镀有对激光晶体产生的激光波长增透的增透膜，以减少激光晶体端面对振荡腔内激光的反射损耗。通过采用上述技术方案，巧妙利用偏振分束立方，通过旋转激光晶体，强制实现偏振方向平行不同晶轴的激光振荡，实现不同激光波长的输出，使得输出波长的选择更加灵活，结构设计合理、结构紧凑，所需光学元件较少，可以大大降低成本，并且系统稳定性较好，更便于操作。本技术进一步设置为：所述的偏振分束立方通过电介质分束膜来反射s偏振分量，允许p偏振分量通过，从而分离s和p偏振光分量。通过本设置，结构更加合理，工作更加可靠。本技术还进一步设置为：所述泵浦源是808纳米的半导体激光器。通过本设置，泵浦源设置合理，工作更加可靠。本技术还进一步设置为：所述全反镜片镀的第一介质膜对激光晶体产生的激光波长反射，同时对泵浦光透过。通过本设置，结构设置更加合理，工作更加稳定。本技术还进一步设置为：所述输出镜片镀的第二介质膜对激光晶体产生的激光波长部分透过。通过本设置，第二介质膜结构设置更加合理，工作稳定。本技术还进一步设置为：所述激光晶体为四方晶系的Nd:YVO4或Nd:CaYAlO4晶体，或为正交晶系的Nd:YAlO3晶体。通过本设置，结构简单，工作可靠。本技术的优点是：与现有技术相比，本技术结构设置更加合理，巧妙利用偏振分束立方，通过旋转激光晶体，强制实现偏振方向平行不同晶轴的激光振荡，实现不同激光波长的输出，使得输出波长的选择更加灵活，结构设计合理、结构紧凑，所需光学元件较少，可以大大降低成本，并且系统稳定性较好，更便于操作。下面结合说明书附图和具体实施例对本技术作进一步说明。附图说明图1为本技术实施例的结构示意图；图2为本专利技术实施例偏振分束立方的分光特性示意图；图3为本专利技术实施例激光波长示意图。具体实施方式参见图1、图2和图3，本技术公开的一种双波长可选的激光光源，包括激光光源本体，所述激光光源本体的光路中依次设置有泵浦源1、全反镜片2、激光晶体3、偏振分束立方4和输出镜片5，所述全反镜片2与输出镜片5之间构成了激光的振荡腔，光路通过偏振分束立方4的分光棱镜反射呈90°角，激光晶体3通过机械或电动方式，并以光路为轴旋转，激光晶体3为四方晶系或正交晶系，激光晶体3通光方向为非光轴的一条晶轴方向，其垂直光路方向两个晶轴对应的荧光光谱最强线波长不同；所述全反镜片2镀有第一介质膜，所述输出镜片5上镀有第二介质膜，所述激光晶体3两通光端面镀有对激光晶体产生的激光波长增透的增透膜，以减少激光晶体端面对振荡腔内激光的反射损耗；所述的偏振分束立方4通过电介质分束膜来反射s偏振分量，允许p偏振分量通过，从而分离s和p偏振光分量。作为优选的，所述泵浦源1、全反镜片2、激光晶体3、偏振分束立方4和输出镜片5分别通过现有的支架或连接件连接，各部件之间留有间隙，本实施例泵浦源1、全反镜片2、激光晶体3、偏振分束立方4和输出镜片5依次从左往右设置。此技术方案为本领域技术人员所熟知的，本实施例就不再加以叙述了。所述泵浦源1是808纳米的半导体激光器。所述全反镜片2镀的第一介质膜对激光晶体产生的激光波长高反射，同时对泵浦光高透。所述输出镜片5镀的第二介质膜对激光晶体产生的激光波长部分透过。所述的激光晶体3两通光端面镀有对对激光晶体3可产生的激光波长增透的增透膜系，激光晶体3可以为四方晶系的Nd:YVO4或Nd:CaYAlO4等激光晶体，或为正交晶系的Nd:YAlO3晶体。作为优选的，激光晶体3通过现有的电机驱动旋转。双波长可选的激光光源原理：半导体激光器的输出激光通过耦合聚焦从端面泵浦激光晶体，激光将通过偏振分束立方反射，在全反镜片和输出镜片之间实现振荡加强，并由输出镜片部分输出；为了实现不同激光波长输出，通过旋转激光晶体，当垂直光路方向的一个晶轴与偏振分束立方的s偏振平行时，激光光源本体可实现一个特定波长的激光输出。当对激光晶体以光路为轴旋转90°后，激光晶体的另一个晶轴与偏振分束立方的s偏振平行时，激光光源本体可实现另一个特定波长的激光输出。其输出的具体波长有激光晶体的特性决定，本技术选用的激光晶体对应两个输出波长不一样。下面详细说明：参见图1和图3，按照图1的光路制作一台基于Nd:YVO4晶体作为激光晶体的双波长可选的激光源，可实现1064nm和1066nm可选的激光输出。图3为以为Nd:YVO4激光晶体，通过旋转晶体获得的两个激光波长。激光光源本体的光路中依次设置有泵浦源、全反镜片、通光方向沿晶轴a向切割的Nd:YVO4晶体、偏振分束立方、和输出镜片，其中全反镜片与输出镜片之间构成了1.06微米激光的振荡腔，光路通过偏振分光棱镜反射呈90°角，激光晶体可通过机械或电动以光路为轴旋转。Nd:YVO4晶体属于四方晶系，其光轴方向对应晶轴c轴方向，通光方向沿晶轴a轴方向切割的Nd:YVO4晶体使用可满足通光方向为非光轴的一条晶轴方向，其垂直光路方向两个晶轴c轴和b轴对应的荧光光谱最强线波长分别为1064nm和1066nm波长。所述泵浦源是808纳米的半导体激光器。所述全反镜片镀的介质膜对1064nm和1066nm激光高反射，同时对808纳米的泵浦光高透。所述输出镜片镀的介质膜对1064nm和1066nm激光部分透过。实现过程中，808nm的半导体激光器的输出激光通过耦合聚焦从端面泵浦Nd:YVO4晶体，激光将通过偏振分束立方反射，在全反镜片和输出镜片之间实现振荡加强，并由输出镜片部分输出1064nm或1066nm激光。为了实现不同激光波长输出，通过旋转Nd:YVO4晶体，当垂直光路方向的一个晶轴c轴与偏振分束立方的s偏振平行时，激光光源本体可实现1064nm波长的激光输出。当对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双波长可选的激光光源,包括激光光源本体，所述激光光源本体的光路中依次设置有泵浦源、全反镜片、激光晶体、偏振分束立方和输出镜片，所述全反镜片与输出镜片之间构成了激光的振荡腔，光路通过偏振分束立方的分光棱镜反射呈90°角，激光晶体通过机械或电动方式，并以光路为轴旋转，激光晶体为四方晶系或正交晶系；所述全反镜片镀有第一介质膜，所述输出镜片上镀有第二介质膜，所述激光晶体两通光端面镀有对激光晶体产生的激光波长增透的增透膜。

【技术特征摘要】
1.一种双波长可选的激光光源,包括激光光源本体，所述激光光源本体的光路中依次设置有泵浦源、全反镜片、激光晶体、偏振分束立方和输出镜片，所述全反镜片与输出镜片之间构成了激光的振荡腔，光路通过偏振分束立方的分光棱镜反射呈90°角，激光晶体通过机械或电动方式，并以光路为轴旋转，激光晶体为四方晶系或正交晶系；所述全反镜片镀有第一介质膜，所述输出镜片上镀有第二介质膜，所述激光晶体两通光端面镀有对激光晶体产生的激光波长增透的增透膜。2.根据权利要求1所述的一种双波长可选的激光光源,其特征在于：所述的偏振分束立方通过电介质分束膜来反射s偏振分量，允许p偏振分量通...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞叶，段延敏，朱海永，廖小青，郭俊宏，阮秀凯，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33