一种双端泵极窄线宽激光输出方法技术

本发明专利技术涉及一种双端泵极窄线宽激光输出方法，其中，第一、第二泵浦激光器发射的泵浦光经第一、第二线宽压缩装置压缩后，入射至第三线宽压缩装置(4)，经所述第三线宽压缩装置(4)的压缩后从输出耦合镜(6)输出；输出光经第四线宽压缩装置(5)压缩后输入示波器(11)；所述示波器(11)将检测结果实时反馈到计算机系统(12)，所述计算机系统(12)自动调整脉宽参数，直到所述输出光的性能与所述预先存储的模拟信息相吻合，从而获得皮米线宽的激光输出。

A laser output method for the very narrow line width of a double end pump

The invention relates to a double end pumped narrow linewidth laser output method, wherein the first and second pump pump laser light emitted by the first and the second line width compression device after compression, the incident to the third line width compression device (4), by the third line width compression device (4) compressed from the output coupling mirror (6) output; output light by fourth line width compression device (5) compressed input oscilloscope (11); the oscilloscope (11) real-time test results will be feedback to the computer system (12), the computer system (12) automatically adjust the pulse parameters, simulation performance information until the output light and the the pre stored coincide, so as to obtain picometers linewidth laser output.

【技术实现步骤摘要】
一种双端泵极窄线宽激光输出方法
本专利技术涉及一种激光输出方法，特别涉及一种双端泵极窄线宽激光输出方法。
技术介绍
随着固体激光器技术的发展，光束质量的需求越来越迫切，其中包括光束能量、峰值功率、脉宽等，而窄脉宽的激光在气体检测等领域具有十分紧迫的需要，而目前的单一脉宽压缩技术，远远不能满足实际应用中对窄脉宽激光技术的需求。为了获得特定脉宽的激光，往往需要设计较为复杂的光学谐振腔，而这些腔型结构复杂，对光路调节技术要求较高，因此，要获得稳定的窄脉宽激光输出，就会变得比较困难，因此，对于复杂谐振腔下既要获得窄脉宽激光又要解决光路调节问题就变得十分迫切。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决目前的极窄线宽激光输出的技术问题，而提出了一种双端泵极窄线宽激光输出方法。具体的本专利技术涉及一种双端泵极窄线宽激光输出方法，包括如下步骤：第一泵浦激光器9发射的1.9μm泵浦光入射至第一线宽压缩装置7，经所述第一线宽压缩装置7脉宽压缩后，入射至第一全反镜1,所述第一全反镜1为临界角为0°的全反镜，经第一全反镜1透射的泵浦光入射至单掺Tm:YVO4晶体2，所述单掺Tm:YVO4晶体2沿光入射的方向的长度为55mm，且单掺Tm:YVO4晶体2中Tm3+掺杂浓度为1.0at.％，经单掺Tm:YVO4晶体2吸收后产生振荡激光，所述振荡激光入射至第二全反镜3，所述第二全反镜3为临界角为45°的全反镜；第二泵浦激光器10发射的1.9μm泵浦光入射至第二线宽压缩装置8，经所述第二线宽压缩装置8脉宽压缩后，入射至第二全反镜3,经第二全反镜3透射的泵浦光入射至所述单掺Tm:YVO4晶体2，经所述单掺Tm:YVO4晶体2吸收后产生振荡激光，所述振荡激光入射至第一全反镜1，经第一全反镜1全反射的振荡激光入射至单掺Tm:YVO4晶体2，经单掺Tm:YVO4晶体2透射的激光入射至第二全反镜3；经第二全反镜3全反射的激光入射至第三线宽压缩装置4，经所述第三线宽压缩装置4的压缩后从输出耦合镜6输出；输出光经第四线宽压缩装置5压缩后输入示波器11；所述示波器11将检测结果实时反馈到计算机系统12，所述计算机系统12接收到示波器11反馈信号后，与所述计算机系统12预先存储的模拟信息进行比较，并根据比较结果自动调整第一线宽压缩装置7、第二线宽压缩装置8、第三线宽压缩装置4、第四线宽压缩装置5的参数，直到所述输出光的性能与所述预先存储的模拟信息相吻合，从而获得皮米线宽的激光输出。进一步的，所述第一脉宽压缩装置7包括：第一转动调整台，该第一转动调整台具有微米级步进电控系统；石墨烯布拉格光栅，位于所述第一转动调整台上，处于光路中心，能够在所述第一转动调整台的转动下进行微米级角度调整；所述第二脉宽压缩装置8包括：第二转动调整台，该第二转动调整台具有微米级步进电控系统；石墨烯布拉格光栅，位于所述第二转动调整台上，处于光路中心，能够在所述第二转动调整台的转动下进行微米级角度调整；所述第三脉宽压缩装置4包括：第三转动调整台，该第三转动调整台具有微米级步进电控系统；F-P标准具，位于所述第五转动调整台上，处于光路中心，能够在所述第五转动调整台的转动下进行微米级角度调整；所述第四脉宽压缩装置5包括：第四转动调整台，该第四转动调整台具有微米级步进电控系统；石英色散棱镜对，位于所述第四转动调整台上，处于光路中心，能够在所述第四转动调整台的转动下进行微米级角度调整。进一步的，该Tm:YVO4晶体2的主节面的模半径值为1.5mm，该Tm:YVO4晶体2激光棒的热透镜焦距为600mm，谐振腔长为350mm，该Tm:YVO4晶体2到输出耦合镜6距离为100mm。进一步的，所述第一转动调整台、第二转动调整台、第三转动调整台、第四转动调整台可以进行前、后、左、右、俯以及仰六方向调节。进一步的，所述示波器11将探测到的光信号转变为模拟信号后实时输入到所述计算机系统12，所述计算机系统12根据所述模拟信号拟制出激光模型，并与所述计算机系统12预设的激光模型进行比较，并根据比较结果自动调整所述第一至第四转动调整台的状态，直到所述输出光的脉宽与所述预设的激光模型相吻合。进一步的，所述石英色散棱镜对厚度为2.5cm；所述F-P标准具的厚度为0.45mm。本专利技术的有益效果：本专利技术通过脉宽压缩装置分别位于泵浦侧、谐振腔内、输出侧，进行三级的压缩，获得极窄的压缩脉宽，通过第一级的压缩，获得纳米级的脉宽信号，并调整角度，进一步采用第二级、第三级的脉宽压缩，最终获得了理想的皮米级的输出光，在实现过程中，通过自动调节多个脉宽压缩器件的角度参数，能够方便的获得理想的脉宽输出。结合计算机精确控制系统，使得整个激光器在自动调节的前提下，能够实现皮米级窄脉宽的激光输出，而且可以实现完全自动调节，方便高效。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术计算机控制极窄脉宽激光输出结构原理示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图详细说明本专利技术的优选实施例。如图1所示，具体的本专利技术涉及一种双端泵极窄线宽激光输出方法，包括如下步骤：第一泵浦激光器9发射的1.9μm泵浦光入射至第一线宽压缩装置7，经所述第一线宽压缩装置7脉宽压缩后，入射至第一全反镜1,所述第一全反镜1为临界角为0°的全反镜，经第一全反镜1透射的泵浦光入射至单掺Tm:YVO4晶体2，所述单掺Tm:YVO4晶体2沿光入射的方向的长度为55mm，且单掺Tm:YVO4晶体2中Tm3+掺杂浓度为1.0at.％，经单掺Tm:YVO4晶体2吸收后产生振荡激光，所述振荡激光入射至第二全反镜3，所述第二全反镜3为临界角为45°的全反镜；第二泵浦激光器10发射的1.9μm泵浦光入射至第二线宽压缩装置8，经所述第二线宽压缩装置8脉宽压缩后，入射至第二全反镜3,经第二全反镜3透射的泵浦光入射至所述单掺Tm:YVO4晶体2，经所述单掺Tm:YVO4晶体2吸收后产生振荡激光，所述振荡激光入射至第一全反镜1，经第一全反镜1全反射的振荡激光入射至单掺Tm:YVO4晶体2，经单掺Tm:YVO4晶体2透射的激光入射至第二全反镜3；经第二全反镜3全反射的激光入射至第三线宽压缩装置4，经所述第三线宽压缩装置4的压缩后从输出耦合镜6输出；输出光经第四线宽压缩装置5压缩后输入示波器11；所述示波器11将检测结果实时反馈到计算机系统12，所述计算机系统12接收到示波器11反馈信号后，与所述计算机系统12预先存储的模拟信息进行比较，并根据比较结果自动调整第一线宽压缩装置7、第二线宽压缩装置8、第三线宽压缩装置4、第四线宽压缩装置5的参数，直到所述输出光的性能与所述预先存储的模拟信息相吻合，从而获得皮米线宽的激光输出。优选的，所述第一脉宽压缩装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双端泵极窄线宽激光输出方法，其特征在于，第一泵浦激光器(9)发射的1.9μm泵浦光入射至第一线宽压缩装置(7)，经所述第一线宽压缩装置(7)脉宽压缩后，入射至第一全反镜(1),所述第一全反镜(1)为临界角为0°的全反镜，经第一全反镜(1)透射的泵浦光入射至单掺Tm:YVO4晶体(2)，所述单掺Tm:YVO4晶体(2)沿光入射的方向的长度为55mm，且单掺Tm:YVO4晶体(2)中Tm

【技术特征摘要】
1.一种双端泵极窄线宽激光输出方法，其特征在于，第一泵浦激光器(9)发射的1.9μm泵浦光入射至第一线宽压缩装置(7)，经所述第一线宽压缩装置(7)脉宽压缩后，入射至第一全反镜(1),所述第一全反镜(1)为临界角为0°的全反镜，经第一全反镜(1)透射的泵浦光入射至单掺Tm:YVO4晶体(2)，所述单掺Tm:YVO4晶体(2)沿光入射的方向的长度为55mm，且单掺Tm:YVO4晶体(2)中Tm3+掺杂浓度为1.0at.％，经单掺Tm:YVO4晶体(2)吸收后产生振荡激光，所述振荡激光入射至第二全反镜(3)，所述第二全反镜(3)为临界角为45°的全反镜；第二泵浦激光器(10)发射的1.9μm泵浦光入射至第二线宽压缩装置(8)，经所述第二线宽压缩装置(8)脉宽压缩后，入射至第二全反镜(3),经第二全反镜(3)透射的泵浦光入射至所述单掺Tm:YVO4晶体(2)，经所述单掺Tm:YVO4晶体(2)吸收后产生振荡激光，所述振荡激光入射至第一全反镜(1)，经第一全反镜(1)全反射的振荡激光入射至单掺Tm:YVO4晶体(2)，经单掺Tm:YVO4晶体(2)透射的激光入射至第二全反镜(3)；经第二全反镜(3)全反射的激光入射至第三线宽压缩装置(4)，经所述第三线宽压缩装置(4)的压缩后从输出耦合镜(6)输出；输出光经第四线宽压缩装置(5)压缩后输入示波器(11)；所述示波器(11)将检测结果实时反馈到计算机系统(12)，所述计算机系统(12)接收到示波器(11)反馈信号后，与所述计算机系统(12)预先存储的模拟信息进行比较，并根据比较结果自动调整第一线宽压缩装置(7)、第二线宽压缩装置(8)、第三线宽压缩装置(4)、第四线宽压缩装置(5)的参数，直到所述输出光的性能与所述预先存储的模拟信息相吻合，从而获得皮米线宽的激光输出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一脉宽压缩装置(7)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李林军，段小明，杨玉强，杨曦凝，白云峰，谢文强，周龙，
申请(专利权)人：黑龙江工程学院，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23