1730nm和2763nm输出的全固态光学参量振荡器制造技术

一种1730nm和2763nm输出的全固态光学参量振荡器，其构成包括两个带尾纤输出的808nm半导体激光器、两个耦合系统、谐振腔前腔镜、Nd:YAG键合晶体、45°分光镜、1064nm偏振片、1064nm四分之一波片、电光调制晶体KD*P、振荡器前腔镜、KTP晶体、输出耦合镜和分光镜，本发明专利技术利用KTP晶体特定的切割角可以获1730nm和2763nm的双波段激光输出。该装置产生的1730nm波段可以用于生物成像，2763nm波段在水的探测方面也有着重要作用。

All solid state optical parametric oscillator with 1730nm and 2763nm outputs

All solid state optical parametric oscillator with a 1730nm and 2763nm output, comprising two pigtail output 808nm two semiconductor lasers, coupling system, resonator mirrors Nd:YAG before bonding crystal, 45 wave polarizer, beam splitter, 1064nm 1064nm four points, electro optical modulation, KD*P crystal oscillator before mirror, KTP crystal, output coupling mirror and spectroscope, the invention uses dual band laser output of KTP crystal specific cutting angle can be 1730nm and 2763nm. The 1730nm band produced by the device can be used in biological imaging, and the 2763nm band plays an important role in water exploration.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学参量振荡器，特别是一种基于非线性晶体KTP、二类相位匹配技术的1730nm和2763nm输出的全固态光学参量振荡器。
技术介绍
上世纪80年代以后，非线性光学材料研究获得了重大突破，一批性能优良的非线性晶体相继被发现，如KTP、BBO、LBO。它们与六七十年代被广泛使用的非线性晶体LiNbO3、KDP、ADP相比，具有透光范围宽、损伤阈值高、有效非线性系数大等优点。另外，高效、高光束质量的光参量振荡器（以下简称为OPO）的泵浦源更加工业化，这些共同推动了OPO技术的迅速发展，使其进入了实用化的生产阶段，出现了工业化的OPO产品。其中非线性晶体KTP凭借自身非线性系数大，光损伤阈值高，在整个可见光到近红外波段有高透射率，温度稳定的相位匹配特性和宽的接收角范围以及无潮解特性等优势成为了当下普遍使用的优良光频率变换介质，特别是以Nd:YAG为基质的固体激光倍频领域，获得了广泛的、具有客观经济效益的应用。在1600nm到1850nm波段窗口内，水在1730nm有较小的吸收系数，因此1730nm激光波段可以用于激光生物成像。最近研究表明1730nm波段通过作用于生物组织中CH键可越过血液探测动脉斑块，这种新型的成像方式对于该波段的激光器有着很大的需要。同时作为1730nm信号光伴随输出的2763nm激光因为处在水的吸收峰处，该波段激光在医疗以及探测方面也有着良好的发展前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种1730nm和2763nm输出的全固态光学参量振荡器，该装置产生的1730nm波段可以用于生物成像，2763nm波段在水的探测方面也有着重要作用。本专利技术的技术解决方案如下：一种1730nm和2763nm输出的全固态光学参量振荡器，特点在于其构成包括两个带尾纤输出的808nm半导体激光器、两个耦合系统、谐振腔前腔镜、Nd:YAG键合晶体、45°分光镜、1064nm偏振片、1064nm四分之一波片、电光调制晶体KD*P、振荡器前腔镜、KTP晶体、输出耦合镜和分光镜，在同一光轴的两端是相向的带尾纤输出的808nm半导体激光器的泵浦源，从一个带尾纤输出的808nm半导体激光器到另一个带尾纤输出的808nm半导体激光器之间依次是耦合系统、谐振腔前腔镜、Nd:YAG键合晶体、45°分光镜、另一个耦合系统，在所述的45°分光镜的反射光方向依次是所述的1064nm偏振片、1064nm四分之一波片、电光调制晶体KD*P、振荡器前腔镜、KTP晶体、输出耦合镜和分光镜，所述的电光调制晶体KD*P和1064nm的四分之一波片作为电光调Q开关，所述的光学参量振荡器前腔镜、KTP晶体和输出平面镜构成光学参量振荡器，振荡输出1730nm和2763nm的激光再通过45°设置的分光镜对二束输出激光进行分束使其分别输出。所述的808nm的半导体激光器采用双端泵浦的方式经过聚焦耦合系统聚焦到键合的Nd:YAG晶体中，通过聚焦耦合系统的调整，以保证聚焦后的光斑大小约等于Nd:YAG激光器所决定的基膜光束大小，以实现良好的模式匹配。所述的Nd:YAG键合晶体是Nd:YAG的双端键合晶体，尺寸采用5+30+5mm,其中二端5mm未掺杂，中间30mm掺杂浓度是0.3%，晶体二端镀有808nm增透膜和1064nm增透膜。所述的KTP晶体是的切割角为θ＝63.5°、φ＝0°，以保证良好的二类匹配切割角，晶体二端都镀有1064nm增透膜和1730nm增透膜。所述的谐振腔前腔镜镀有1064nm高反膜；所述的光学参量振荡器前腔镜镀有1064nm增透膜、1730nm和2763nm增反膜；所述的输出平面镜镀有1064nm全反膜、在1730nm和2763nm带有一定透过率的介质膜。本专利技术的技术效果如下：本专利技术采用双端泵浦的方式，利用两个带尾纤输出的808nm半导体激光器泵浦Nd:YAG低掺杂的键合晶体，得到1064nm激光同时很好的降低了热效应带来的负作用，1064nm激光通过非线性晶体KTP,在相位匹配的特殊条件下得到1730nm和2763nm的激光。该装置产生的1730nm波段可以用于生物成像，2763nm波段在水的探测方面也有着重要作用。附图说明图1是本专利技术双波段输出腔内光学参量振荡器整体结构示意图具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步说明，丹不应以此限制本发明的保护范围。如图1所示，本专利技术1730nm和2763nm输出的全固态光学参量振荡器，其构成包括两个带尾纤输出的808nm半导体激光器101、两个耦合系统102、谐振腔前腔镜103、Nd:YAG键合晶体104、45°分光镜105、1064nm偏振片106、1064nm四分之一波片107、电光调制晶体KD*P108、振荡器前腔镜109、KTP晶体110、输出耦合镜111和分光镜112，在同一光轴的两端是相向的带尾纤输出的808nm半导体激光器101的泵浦源，从一个带尾纤输出的808nm半导体激光器101到另一个带尾纤输出的808nm半导体激光器101之间依次是耦合系统102、谐振腔前腔镜103、Nd:YAG键合晶体104、45°分光镜105、另一个耦合系统102，在所述的45°分光镜105的反射光方向依次是所述的1064nm偏振片106、1064nm四分之一波片107、电光调制晶体KD*P108、振荡器前腔镜109、KTP晶体110、输出耦合镜111和分光镜112，所述的电光调制晶体KD*P108和1064nm的四分之一波片106作为电光调Q开关，所述的光学参量振荡器前腔镜109、KTP晶体110和输出平面镜111构成光学参量振荡器，振荡输出1730nm和2763nm的激光再通过45°设置的分光镜112对二束输出激光进行分束使其分别输出。所述的808nm的半导体激光器101采用双端泵浦的方式经过聚焦耦合系统102聚焦到键合的Nd:YAG晶体中104，通过聚焦耦合系统的调整，以保证聚焦后的光斑大小约等于Nd:YAG激光器所决定的基膜光束大小，以实现良好的模式匹配。所述的Nd:YAG键合晶体104是Nd:YAG的双端键合晶体，尺寸采用5+30+5mm,其中二端5mm未掺杂，中间30mm钕掺杂浓度是0.3%，晶体二端镀有808nm增透膜和1064nm增透膜。所述的KTP晶体110的切割角为θ＝63.5°、φ＝0°，以保证良好的二类匹配切割角，晶体二端都镀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种1730nm和2763nm输出的全固态光学参量振荡器，特征在于其构成包括两个带尾纤输出的808nm半导体激光器(101)、两个耦合系统（102）、谐振腔前腔镜（103）、Nd:YAG键合晶体（104）、45°分光镜（105）、1064nm偏振片(106)、1064nm四分之一波片（107）、电光调制晶体KD*P(108)、振荡器前腔镜(109)、KTP晶体（110）、输出耦合镜（111）和分光镜（112），在同一光轴的两端是相向的带尾纤输出的808nm半导体激光器（101）的泵浦源，从一个带尾纤输出的808nm半导体激光器（101）到另一个带尾纤输出的808nm半导体激光器（101）之间依次是耦合系统(102)、谐振腔前腔镜（103）、Nd:YAG键合晶体（104）、45°分光镜（105）、另一个耦合系统(102)，在所述的45°分光镜（105）的反射光方向依次是所述的1064nm偏振片(106)、1064nm四分之一波片（107）、电光调制晶体KD*P(108)、振荡器前腔镜(109)、KTP晶体（110）、输出耦合镜（111）和分光镜（112），所述的电光调制晶体KD*P(108)和1064nm的四分之一波片（106）作为电光调Q开关，所述的光学参量振荡器前腔镜（109）、KTP晶体（110）和输出平面镜（111）构成光学参量振荡器，振荡输出1730nm和2763nm的激光再通过45°设置的分光镜（112）对二束输出激光进行分束使其分别输出。...

【技术特征摘要】
1.一种1730nm和2763nm输出的全固态光学参量振荡器，特征在于其构成包括两个带尾纤输出的808nm半导体激光器(101)、两个耦合系统（102）、谐振腔前腔镜（103）、Nd:YAG键合晶体（104）、45°分光镜（105）、1064nm偏振片(106)、1064nm四分之一波片（107）、电光调制晶体KD*P(108)、振荡器前腔镜(109)、KTP晶体（110）、输出耦合镜（111）和分光镜（112），在同一光轴的两端是相向的带尾纤输出的808nm半导体激光器（101）的泵浦源，从一个带尾纤输出的808nm半导体激光器（101）到另一个带尾纤输出的808nm半导体激光器（101）之间依次是耦合系统(102)、谐振腔前腔镜（103）、Nd:YAG键合晶体（104）、45°分光镜（105）、另一个耦合系统(102)，在所述的45°分光镜（105）的反射光方向依次是所述的1064nm偏振片(106)、1064nm四分之一波片（107）、电光调制晶体KD*P(108)、振荡器前腔镜(109)、KTP晶体（110）、输出耦合镜（111）和分光镜（112），所述的电光调制晶体KD*P(108)和1064nm的四分之一波片（106）作为电光调Q开关，所述的光学参量振荡器前腔镜（109）、KTP晶体（110）和输出平面镜（111）构成光学参量振荡器，振荡输出1730nm和2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卫标，喻乾桓，王明建，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31