本发明专利技术涉及一种窄脉宽固体激光装置。包括两套光学系统，两套脉宽压缩系统，一个计算机控制系统。其中所述输出光束被所述示波器(18)接收后，将脉宽信号反馈至所述计算机控制系统(17)，所述计算机控制系统(17)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激光发生装置(1)、第二激光发生装置(9)、第三激光发生装置(5)、第四激光发生装置(3)、第一脉宽压缩装置(14)、第二脉宽压缩装置(15)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。
【技术实现步骤摘要】
一种四端泵窄脉宽固体激光发生装置
本专利技术涉及一种四端泵窄脉宽固体激光发生装置，特别是一种皮米级极窄线宽固体激光发生装置。
技术介绍
红外波段的激光应用广泛，涉及军事、红外遥感、医疗及光通信等方面，尤其是可以在非线性转换作用下实现中远红外的激光输出。目前，单掺Tm激光器基本采用单末端泵浦方式，这降低了激光晶体对泵浦光吸收的均匀性，导致晶体内部热分布的不平衡，给激光器的高功率运转带来不良影响，而且线宽较宽，对于大气中传输衰减比较明显，不能满足军事及民事的使用需求。另外，现有的调节光路技术，都是手动调节，很难获得理想脉宽的激光输出，而且手动调节时仅能一次调节单一元器件，难以获得理想脉宽的激光输出。因此，长期的科研当中，光路调节不仅成为一种技术难题，也成为制约理论与实践的最大障碍。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有单末端泵浦的激光器输出激光脉宽太宽，且调节不变的技术问题，提出了新的固体激光装置脉宽压缩调节方案。本专利技术提供的一种四端泵窄脉宽固体激光发生装置，包括：第一光学系统，包括，第一激光发生装置1、第一隔离装置2、第一全反射镜3、第一激光晶体6、第二全反射镜7、第二隔离装置8、第二激光发生装置9、输出镜16；其中，第一激光发生装置1发射的抽运光束经第一隔离装置2透射后入射至第一全反射镜3，经第一全反射镜3透射至第一激光晶体6，获得震荡光束，该震荡光束经第二全反射镜7反射回第一全反射镜3，经第一全反射镜3反射至第三全反射镜11，经第三全反射镜11反射后从输出镜16输出；第二激光发生装置9发射的抽运光束经第二隔离装置8透射后入射至第二全反射镜7，经第二全反射镜7透射至第一激光晶体6，获得震荡光束，该震荡光束经第一全反射镜3反射至第三全反射镜11，经第三全反射镜11反射后经输出镜16输出；第二光学系统，包括，第三激光发生装置5、第三隔离装置4、第一全反射镜3、第二激光晶体10、第三全反射镜11、第四隔离装置12、第四激光发生装置13、输出镜16；其中，第三激光发生装置5发射的抽运光束经第三隔离装置4透射后入射至第一全反射镜3，经第一全反射镜3透射至第二激光晶体10，获得震荡光束，该震荡光束入射至第三全反射镜11，经第三全反射镜11反射后经输出镜16输出；第四激光发生装置13发射的抽运光束经第四隔离装置12透射至第三全反射镜11，经第三全反射镜11透射至第二激光晶体10，获得震荡光束，该震荡光束入射至第一全反射镜3，经第一全反射镜3反射至第二全反射镜7后又反射回第一全反射镜3，经第二激光晶体10透射后入射至第三全反射镜11，经第三全反射镜11反射后经输出镜16输出；第一脉宽压缩装置14，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；第二脉宽压缩装置15，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；F-P腔，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；计算机控制系统17，所述输出光束被所述示波器18接收后，将脉宽信号反馈至所述计算机控制系统17，所述计算机控制系统17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激光发生装置1、第二激光发生装置9、第三激光发生装置5、第四激光发生装置3、第一脉宽压缩装置14、第二脉宽压缩装置15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，所述计算机控制系统17分别单独控制第一激光发生装置1、第二激光发生装置9、第三激光发生装置5、第四激光发生装置3的激光输出功率，获得稳定的激光输出后，再根据所述预先存储的模拟信息先调整第一脉宽压缩装置14进行脉宽压缩，再调整第二脉宽压缩装置15进行脉宽压缩。进一步的，所述石墨烯布拉格光栅为光纤光栅结构，包括纤芯、包层、石墨烯层；所述石墨烯层厚度为0.1mm；所述F-P腔的厚度为0.15mm。进一步的，所述第一激光晶体和第二激光晶体均为单掺Tm晶体，单掺Tm晶体的的掺Tm3+浓度为1.25at.％；掺Tm晶体的曲率半径为-250mm，掺Tm晶体的长度80mm。本专利技术的有益效果：本专利技术为了获得极窄脉宽的大功率固体激光装置，采用腔内双晶体以及双末端泵浦结构，并采用二级脉宽压缩装置，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是本专利技术所述的室温条件下固体激光发生装置的结构示意图。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，本专利技术提供的一种四端泵窄脉宽固体激光发生装置，包括：第一光学系统，包括，第一激光发生装置1、第一隔离装置2、第一全反射镜3、第一激光晶体6、第二全反射镜7、第二隔离装置8、第二激光发生装置9、输出镜16；其中，第一激光发生装置1发射的抽运光束经第一隔离装置2透射后入射至第一全反射镜3，经第一全反射镜3透射至第一激光晶体6，获得震荡光束，该震荡光束经第二全反射镜7反射回第一全反射镜3，经第一全反射镜3反射至第三全反射镜11，经第三全反射镜11反射后从输出镜16输出；第二激光发生装置9发射的抽运光束经第二隔离装置8透射后入射至第二全反射镜7，经第二全反射镜7透射至第一激光晶体6，获得震荡光束，该震荡光束经第一全反射镜3反射至第三全反射镜11，经第三全反射镜11反射后经输出镜16输出；第二光学系统，包括，第三激光发生装置5、第三隔离装置4、第一全反射镜3、第二激光晶体10、第三全反射镜11、第四隔离装置12、第四激光发生装置13、输出镜16；其中，第三激光发生装置5发射的抽运光束经第三隔离装置4透射后入射至第一全反射镜3，经第一全反射镜3透射至第二激光晶体10，获得震荡光束，该震荡光束入射至第三全反射镜11，经第三全反射镜11反射后经输出镜16输出；第四激光发生装置13发射的抽运光束经第四隔离装置12透射至第三全反射镜11，经第三全反射镜11透射至第二激光晶体10，获得震荡光束，该震荡光束入射至第一全反射镜3，经第一全反射镜3反射至第二全反射镜7后又反射回第一全反射镜3，经第二激光晶体10透射后入射至第三全反射镜11，经第三全反射镜11反射后经输出镜16输出；第一脉宽压缩装置14，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；第二脉宽压缩装置15，包括：第二本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种四端泵窄脉宽固体激光发生装置，其特征在于，包括：第一光学系统，包括，第一激光发生装置(1)、第一隔离装置(2)、第一全反射镜(3)、第一激光晶体(6)、第二全反射镜(7)、第二隔离装置(8)、第二激光发生装置(9)、输出镜(16)；其中，第一激光发生装置(1)发射的抽运光束经第一隔离装置(2)透射后入射至第一全反射镜(3)，经第一全反射镜(3)透射至第一激光晶体(6)，获得震荡光束，该震荡光束经第二全反射镜(7)反射回第一全反射镜(3)，经第一全反射镜(3)反射至第三全反射镜(11)，经第三全反射镜(11)反射后从输出镜(16)输出；第二激光发生装置(9)发射的抽运光束经第二隔离装置(8)透射后入射至第二全反射镜(7)，经第二全反射镜(7)透射至第一激光晶体(6)，获得震荡光束，该震荡光束经第一全反射镜(3)反射至第三全反射镜(11)，经第三全反射镜(11)反射后经输出镜(16)输出；第二光学系统，包括，第三激光发生装置(5)、第三隔离装置(4)、第一全反射镜(3)、第二激光晶体(10)、第三全反射镜(11)、第四隔离装置(12)、第四激光发生装置(13)、输出镜(16)；其中，第三激光发生装置(5)发射的抽运光束经第三隔离装置(4)透射后入射至第一全反射镜(3)，经第一全反射镜(3)透射至第二激光晶体(10)，获得震荡光束，该震荡光束入射至第三全反射镜(11)，经第三全反射镜(11)反射后经输出镜(16)输出；第四激光发生装置(13)发射的抽运光束经第四隔离装置(12)透射至第三全反射镜(11)，经第三全反射镜(11)透射至第二激光晶体(10)，获得震荡光束，该震荡光束入射至第一全反射镜(3)，经第一全反射镜(3)反射至第二全反射镜(7)后又反射回第一全反射镜(3)，经第二激光晶体(10)透射后入射至第三全反射镜(11)，经第三全反射镜(11)反射后经输出镜(16)输出；第一脉宽压缩装置(14)，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；第二脉宽压缩装置(15)，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；F‑P腔，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；计算机控制系统(17)，所述输出光束被所述示波器(18)接收后，将脉宽信号反馈至所述计算机控制系统(17)，所述计算机控制系统(17)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激光发生装置(1)、第二激光发生装置(9)、第三激光发生装置(5)、第四激光发生装置(3)、第一脉宽压缩装置(14)、第二脉宽压缩装置(15)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。...
【技术特征摘要】
1.一种四端泵窄脉宽固体激光发生装置，其特征在于，包括：第一光学系统，包括，第一激光发生装置(1)、第一隔离装置(2)、第一全反射镜(3)、第一激光晶体(6)、第二全反射镜(7)、第二隔离装置(8)、第二激光发生装置(9)、输出镜(16)；其中，第一激光发生装置(1)发射的抽运光束经第一隔离装置(2)透射后入射至第一全反射镜(3)，经第一全反射镜(3)透射至第一激光晶体(6)，获得震荡光束，该震荡光束经第二全反射镜(7)反射回第一全反射镜(3)，经第一全反射镜(3)反射至第三全反射镜(11)，经第三全反射镜(11)反射后从输出镜(16)输出；第二激光发生装置(9)发射的抽运光束经第二隔离装置(8)透射后入射至第二全反射镜(7)，经第二全反射镜(7)透射至第一激光晶体(6)，获得震荡光束，该震荡光束经第一全反射镜(3)反射至第三全反射镜(11)，经第三全反射镜(11)反射后经输出镜(16)输出；第二光学系统，包括，第三激光发生装置(5)、第三隔离装置(4)、第一全反射镜(3)、第二激光晶体(10)、第三全反射镜(11)、第四隔离装置(12)、第四激光发生装置(13)、输出镜(16)；其中，第三激光发生装置(5)发射的抽运光束经第三隔离装置(4)透射后入射至第一全反射镜(3)，经第一全反射镜(3)透射至第二激光晶体(10)，获得震荡光束，该震荡光束入射至第三全反射镜(11)，经第三全反射镜(11)反射后经输出镜(16)输出；第四激光发生装置(13)发射的抽运光束经第四隔离装置(12)透射至第三全反射镜(11)，经第三全反射镜(11)透射至第二激光晶体(10)，获得震荡光束，该震荡光束入射至第一全反射镜(3)，经第一全反射镜(3)反射至第二全反射镜(7)后又反射回第一全反射镜(3)，经第二激光晶体(10)透射后入射至第三全反射镜(11)，经第三全反射镜(...
【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
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