【技术实现步骤摘要】
实现自动宽调谐的单频连续波全固态钛宝石激光器及方法
本专利技术涉及可调谐钛宝石激光器,尤其涉及一种实现自动宽调谐的单频连续波全固态钛宝石激光器及方法。
技术介绍
全固态连续单频可调谐钛宝石激光器的输出光谱范围(700-1100nm)覆盖了钾、铷、铯等碱金属原子的吸收线波段,因此可广泛应用于原子俘获与冷却、原子时钟、玻色爱因斯坦凝聚、量子存储、光学磁力仪以及原子力显微镜等基于原子的科学研究实验中。为了使输出波长与不同种类的碱金属原子的吸收波段相对应,钛宝石激光器必须具有较宽的调谐范围。目前人们采用不同的手段实现钛宝石激光器的宽带调谐,但绝大多数采用的装置是手动调谐装置,这使得钛宝石激光器在使用过程中操作繁琐复杂,增加了人为操作的失误率,为科研工作带来诸多不便。为了克服手动调谐的弊端,1996年,陈红兵等人利用自行研制的波长计作为参考,通过设计反馈控制回路来实现钛宝石激光器的自动调谐,然而其调谐范围只有50nm,而且所用的双折射滤波片的驱动装置为步进马达,限制了激光器调谐的精度(具体请参考,陈红兵等,0.9-0.95μm波段钛宝石激光器波长自动调谐实验,量子电子学,第13卷第3期,259-264,1996)。1997年,吴路生等人使用电脑控制步进电机去驱动水平转台,进而改变色散棱镜的角度从而实现钛宝石激光器的自动调谐(具体请参考,吴路生等,实用自动调谐的钛宝石激光器,激光技术,第21卷第2期,104-105,1997)。然而他们实现的是脉冲钛宝石激光器,而且其使用的步进电机及色散棱镜作为调谐装置直接限制了脉冲钛宝石激光器的调谐精度。
技术实现思路
本专利技术的目的 ...
【技术保护点】
一种实现自动宽调谐的单频连续波全固态钛宝石激光器,其特征在于:包括泵浦源(1)、钛宝石晶体(2)、四镜环行激光谐振腔(3)、宽带光学单向器(4)、双折射滤波片(5)、电光标准具(6)、耦合系统(7)、分束镜(8)、波长计(9)、计算机(10)、压电控制器(11)和压电旋转电机(12);所述耦合系统(7)设在泵浦源(1)的出射光路上,所述四镜环行激光谐振腔(3)设在耦合系统(7)的出射光路上,所述钛宝石晶体(2)、宽带光学单向器(4)、电光标准具(6)和压电旋转电机(12)设在四镜环行激光谐振腔(3)的光路中,所述双折射滤波片(5)设在压电旋转电机(12)中,所述分束镜(8)设在四镜环行激光谐振腔(3)的出射光路上,所述波长计(9)设在分束镜(8)的反射光路上,波长计(9)的信号输出端经USB通讯接口与计算机(10)的信号输入端连接,计算机(10)的信号输出端口与压电控制器(11)的信号输入端口连接,压电控制器(11)的信号输出端口与压电旋转电机(12)的信号输入端口连接。
【技术特征摘要】
1.一种实现自动宽调谐的单频连续波全固态钛宝石激光器,其特征在于:包括泵浦源(1)、钛宝石晶体(2)、四镜环行激光谐振腔(3)、宽带光学单向器(4)、双折射滤波片(5)、电光标准具(6)、耦合系统(7)、分束镜(8)、波长计(9)、计算机(10)、压电控制器(11)和压电旋转电机(12);所述耦合系统(7)设在泵浦源(1)的出射光路上,所述四镜环行激光谐振腔(3)设在耦合系统(7)的出射光路上,所述钛宝石晶体(2)、宽带光学单向器(4)、电光标准具(6)和压电旋转电机(12)设在四镜环行激光谐振腔(3)的光路中,所述双折射滤波片(5)设在压电旋转电机(12)中,所述分束镜(8)设在四镜环行激光谐振腔(3)的出射光路上,所述波长计(9)设在分束镜(8)的反射光路上,波长计(9)的信号输出端经USB通讯接口与计算机(10)的信号输入端连接,计算机(10)的信号输出端口与压电控制器(11)的信号输入端口连接,压电控制器(11)的信号输出端口与压电旋转电机(12)的信号输入端口连接。2.根据权利要求1所述的一种实现自动宽调谐的单频连续波全固态钛宝石激光器,其特征在于:所述的四镜环行激光谐振腔(3)由第一平凹镜(31)、第二平凹镜(32)、第一平面镜(33)和第二平面镜(34)构成;第一平凹镜(31)设在耦合系统(7)的出射光路上,第二平凹镜(32)设在第一平凹镜(31)的透射光路上,第一平面镜(33)设在第二平凹镜(32)的反射光路上,第二平面镜(34)设在第一平面镜(33)的反射光路上;所述钛宝石晶体(2)以布儒斯特角设在第一平凹镜(31)和第二平凹镜(32)之间;所述宽带光学单向器(4)设在第二平面镜(34)和第一平凹镜(31)之间;所述电光标准具(6)设在第一平面镜(33)和第二平面镜(34)之间;所述压电旋转电机(12)设在第二平凹镜(32)和第一平面镜(33)之间。3.根据权利要求1所述的一种实现自动宽调谐的单频连续波全固态钛宝石激光器,其特征在于:所述的宽带光学单向器(4)由外加磁场的磁致旋光晶体(41)和自然旋光晶体(42)组成,所述磁致旋光晶体(41)和自然旋光晶体(42)均以布儒斯特入射角放置在四镜环行激光谐振腔(3)的光路中。4.根据权利要求1所述的一种实现自动宽调谐的单频连续波全固态钛宝石激光器,其特征在于:...
【专利技术属性】
技术研发人员:卢华东,靳丕铦,苏静,彭堃墀,
申请(专利权)人:山西大学,
类型:发明
国别省市:山西,14
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