人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器制造技术

本发明专利技术公开了一种人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器，包括：泵浦光源、输入镜、参量转换晶体、倍频晶体和输出镜；输入镜与输出镜构成人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器谐振腔，泵浦光源输出1μm‑1.1μm的泵浦光至参量转换晶体，产生信号光和闲频光，所述闲频光在所述光学参量振荡器谐振腔内振荡，并通过所述倍频晶体频率变换为波长在1.5μm到1.8μm人眼安全波段的倍频光，所述倍频光与信号光共同通过所述输出镜输出。本发明专利技术通过把人眼安全波段光学参量振荡器的无用闲频光频率变换为人眼安全波段的倍频光，克服了的人眼安全波段光学参量振荡器的闲频光能量损失的问题，提高了泵浦光到人眼安全波长的转换效率。

【技术实现步骤摘要】
人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器
本专利技术涉及光学参量振荡器
，特别涉及一种人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器。
技术介绍
波长在1.5μm到1.8μm之间波段的激光进入人眼在到达视网膜前被角膜内的晶状体大量的吸收，而不损伤眼底，这个波段的波长被称为人眼安全波长。人眼安全波长的激光器在激光测距、地形地貌测绘、空间通讯和激光雷达等领域获得了广泛的应用。目前采用1μm到1.1μm波长激光泵浦的光学参量振荡器是获得人眼安全波长激光输出的主要技术方案。专利号US5,181,211提出了采用1μm到1.1μm的全固态激光器泵浦非临界相位匹配的KTP光学参量振荡器，获得了人眼安全波段的信号光和不在人眼安全波段的闲频光。在这类光学参量振荡器中，闲频光的能量约占泵浦光总转换能量的三分之一左右，并作为无用光而移出腔外或被腔内的元件所吸收，限制了人眼安全波长的转换效率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器，包括：泵浦光源、输入镜、参量转换晶体、倍频晶体和输出镜；其中，所述输入镜与输出镜构成人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器谐振腔，所述泵浦光源输出1μm-1.1μm的泵浦光至所述参量转换晶体，产生波长为1.5μm-1.8μm的在人眼安全波段的信号光和波长不在人眼安全波段的闲频光，所述闲频光在所述光学参量振荡器谐振腔内振荡，并通过所述倍频晶体频率变换为波长在1.5μm到1.8μm人眼安全波段的倍频光，所述倍频光与信号光作为人眼安全波长的激光共同通过所述输出镜输出。优选的是，所述输入镜与所述输出镜构成的人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器谐振腔是闲频光单波长谐振、非线性倍频输出的光学参量振荡器谐振腔。优选的是，所述信号光与所述倍频光是波长相同，但偏振方向垂直的在人眼安全波段的激光；或者所述信号光与所述倍频光是波长不同，且其闲频光的倍频频率变换与信号光逆变换的波长范围不交叠的在人眼安全波段的激光。优选的是，所述参量转换晶体为：MgO:PPLN、PPLN、PPKTA、PPRTA、KTA、RTA或KTP。优选的是，所述倍频晶体为：MgO:PPLN、PPLN、MgO:LiNbO3、LiNbO3、PPKTA、PPRTA、KTA、RTA或KTP。优选的是，不包括耦合透镜，所述人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器为直腔式。优选的是，还包括耦合透镜和折反镜；所述泵浦光源输出的泵浦光依次经过所述耦合透镜和输入镜后入射到所述参量转换晶体内，参量转换产生所述信号光和闲频光；剩余的所述泵浦光透射所述折反镜后射出所述光学参量振荡器谐振腔，所述信号光和闲频光通过所述折反镜反射到所述倍频晶体内，所述闲频光通过倍频频率变换为波长在人眼安全波段的倍频光，所述信号光直接通过所述倍频晶体与所述倍频光共同由所述输出镜输出，倍频频率变换后剩余的所述闲频光由输出镜反射后继续在所述光学参量振荡器谐振腔内振荡。优选的是，还包括反射镜；所述泵浦光源输出的泵浦光依次经过所述耦合透镜和输入镜后入射到所述参量转换晶体内，参量转换产生所述信号光和闲频光；剩余的所述泵浦光透射所述折反镜后射出所述光学参量振荡器谐振腔；所述信号光和闲频光通过所述折反镜反射到所述反射镜，再由所述反射镜反射到所述倍频晶体内，所述闲频光通过倍频频率变换为波长在人眼安全波段的倍频光，所述信号光直接通过所述倍频晶体与所述倍频光共同由所述输出镜输出；倍频频率变换后剩余的所述闲频光由输出镜反射到所述输入镜后继续在所述光学参量振荡器谐振腔内振荡。优选的是，所述泵浦光源包括激光输入腔镜、激光增益介质、被动调Q晶体和共用的所述输出镜，所述激光输入腔镜和输出镜构成所述泵浦光源的激光谐振腔，所述输入镜、参量转换晶体、倍频晶体设置在所述激光谐振腔内；激光谐振腔的泵浦激光通过所述激光输入腔镜入射到所述激光增益介质中，所述激光增益介质发生自发辐射，通过被动调Q晶体的可饱和吸收产生脉冲激光，脉冲激光在所述激光谐振腔内振荡，并通过所述输入镜作为泵浦光输出，入射到所述参量转换晶体内，参量转换产生所述信号光和闲频光；剩余的所述泵浦光、信号光和闲频光共同入射到所述倍频晶体内，所述闲频光通过倍频频率变换为波长在人眼安全波段的倍频光，所述倍频光和信号光作为人眼安全波长的激光共同由所述输出镜输出；剩余的所述泵浦光和剩余的闲频光由所述输出镜反射后继续分别在所述激光谐振腔和光学参量振荡器谐振腔内振荡；优选的是，还包括折反镜，且所述泵浦光源包括激光输入腔镜、激光增益介质、被动调Q晶体和激光高反镜，所述激光输入腔镜和激光高反镜构成所述泵浦光源的激光谐振腔，所述输入镜、参量转换晶体、折反镜设置在所述激光谐振腔内；激光谐振腔的泵浦激光通过所述激光输入腔镜入射到所述激光增益介质中，所述激光增益介质发生自发辐射，通过被动调Q晶体的可饱和吸收产生脉冲激光，脉冲激光在所述激光谐振腔内振荡，并通过所述输入镜作为泵浦光输出，入射到所述参量转换晶体内，参量转换产生所述信号光和闲频光；剩余的所述泵浦光透射所述折反镜后被所述激光高反镜反射回到所述激光谐振谐振腔内，在激光谐振腔内振荡；所述信号光和闲频光通过所述折反镜反射到所述倍频晶体内，所述闲频光通过倍频频率变换为波长在人眼安全波段的倍频光，所述信号光直接通过所述倍频晶体与所述倍频光共同由所述输出镜输出，倍频频率变换后剩余的所述闲频光由输出镜反射后继续在所述光学参量振荡器谐振腔内振荡。本专利技术的有益效果是：本专利技术的人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器，通过把人眼安全波段光学参量振荡器的无用闲频光频率变换为人眼安全波段的倍频光，克服了的人眼安全波段光学参量振荡器的闲频光能量损失的问题，提高了泵浦光到人眼安全波长的转换效率。附图说明图1为本专利技术的实施例1中的人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器的结构示意图；图2为本专利技术的实施例3中的人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器的结构示意图；图3为本专利技术的实施例4中的人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器的结构示意图；图4为本专利技术的实施例5中的人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器的结构示意图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。本实施例的一种人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器，包括：泵浦光源101、输入镜103、参量转换晶体104、倍频晶体106和输出镜107；其中，所述输入镜103与输出镜107构成人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器谐振腔，所述泵浦光源101输出1μm-1.1μm的泵浦光至所述参量转换晶体104，产生波长为1.5μm-1.8μm的在人眼安全本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器，其特征在于，包括：泵浦光源、输入镜、参量转换晶体、倍频晶体和输出镜；/n其中，所述输入镜与输出镜构成人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器谐振腔，所述泵浦光源输出1μm-1.1μm的泵浦光至所述参量转换晶体，产生波长为1.5μm-1.8μm的在人眼安全波段的信号光和波长不在人眼安全波段的闲频光，所述闲频光在所述光学参量振荡器谐振腔内振荡，并通过所述倍频晶体频率变换为波长在1.5μm到1.8μm人眼安全波段的倍频光，所述倍频光与信号光作为人眼安全波长的激光共同通过所述输出镜输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器，其特征在于，包括：泵浦光源、输入镜、参量转换晶体、倍频晶体和输出镜；
其中，所述输入镜与输出镜构成人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器谐振腔，所述泵浦光源输出1μm-1.1μm的泵浦光至所述参量转换晶体，产生波长为1.5μm-1.8μm的在人眼安全波段的信号光和波长不在人眼安全波段的闲频光，所述闲频光在所述光学参量振荡器谐振腔内振荡，并通过所述倍频晶体频率变换为波长在1.5μm到1.8μm人眼安全波段的倍频光，所述倍频光与信号光作为人眼安全波长的激光共同通过所述输出镜输出。


2.根据权利要求1所述的人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器，其特征在于，所述输入镜与所述输出镜构成的人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器谐振腔是闲频光单波长谐振、非线性倍频输出的光学参量振荡器谐振腔。


3.根据权利要求2所述的人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器，其特征在于，所述信号光与所述倍频光是波长相同，但偏振方向垂直的在人眼安全波段的激光；
或者所述信号光与所述倍频光是波长不同，且其闲频光的倍频频率变换与信号光逆变换的波长范围不交叠的在人眼安全波段的激光。


4.根据权利要求3所述的人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器，其特征在于，所述参量转换晶体为：MgO:PPLN、PPLN、PPKTA、PPRTA、KTA、RTA或KTP。


5.根据权利要求4所述的人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器，其特征在于，所述倍频晶体为：MgO:PPLN、PPLN、MgO:LiNbO3、LiNbO3、PPKTA、PPRTA、KTA、RTA或KTP。


6.根据权利要求5所述的人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器，其特征在于，不包括耦合透镜，所述人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器为直腔式。


7.根据权利要求5所述的人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器，其特征在于，还包括耦合透镜和折反镜；
所述泵浦光源输出的泵浦光依次经过所述耦合透镜和输入镜后入射到所述参量转换晶体内，参量转换产生所述信号光和闲频光；剩余的所述泵浦光透射所述折反镜后射出所述光学参量振荡器谐振腔，所述信号光和闲频光通过所述折反镜反射到所述倍频晶体内，所述闲频光通过倍频频率变换为波长在人眼安全波段的倍频光，所述信号光直接通过所述倍频晶体与所述倍频光共同由所述输出镜输出，倍频频率变换后剩余的所述闲频光由输出镜反射后继续在所述光学参量振荡器谐振腔内振荡。


8.根据权利要求7所述的人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：檀慧明，姚文明，高静，田玉冰，陈建生，王鹏，
申请(专利权)人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32