腔内补偿的光参量振荡装置及光谱仪制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种腔内补偿的光参量振荡装置及光谱仪，所述光参量振荡装置包括：光学谐振腔，所述光学谐振腔包括多个腔镜；所述光学谐振腔用于输入泵浦光；位于所述光学谐振腔内的非线性晶体，所述非线性晶体用于基于所述泵浦光形成信号光和闲频光；所述闲频光通过一个所述腔镜导出所述光学谐振腔；部分所述信号光通过另一个所述腔镜导出所述谐振腔；光学频率参考，所述光学频率参考用于基于所述光学谐振腔出射的所述信号，产生控制信号；位于所述光学谐振腔内的电光晶体；所述电光晶体用于基于所述控制信号，调节所述信号光的频率。应用本发明专利技术提供的技术方案，利用腔内补偿思想，可以有效压窄信号光和闲频光的线宽，实现窄线宽输出。

【技术实现步骤摘要】
腔内补偿的光参量振荡装置及光谱仪
本专利技术涉及激光
，尤其是涉及一种腔内补偿的光参量振荡装置及光谱仪。
技术介绍
光参量振荡作为当前红外激光技术的重要方法之一，在光谱探测中应用广泛。连续光参量振荡方法由于输出功率稳定、出光波长可以大范围调谐等优点，具有极大的应用潜力。目前，光参量振荡方法的主要思想是将光参量振荡器中的信号光导出，锁定在稳定的外光腔上，通过调节光参量振荡器的光腔长度补偿光参量振荡器的光腔模式波长的变化。但使用这种方法，补偿信号加载在光参量振荡器的光腔腔镜上，受限于带宽，不能实现快速补偿，难于得到极窄的输出光线宽。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种腔内补偿的光参量振荡装置及光谱仪，利用腔内补偿思想，可以有效压窄信号光和闲频光的线宽，从而实现窄线宽输出。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种腔内补偿的光参量振荡装置，所述光参量振荡装置包括：光学谐振腔，所述光学谐振腔包括多个腔镜；所述光学谐振腔用于输入泵浦光以及实现信号光多次反射增强；位于所述光学谐振腔内的非线性晶体，所述非线性晶体用于基于所述泵浦光形成信号光和闲频光；所述闲频光通过一个所述腔镜导出所述光学谐振腔；所述信号光在所述光学谐振腔中共振放大后，部分所述信号光通过另一个所述腔镜导出所述光学谐振腔；光学频率参考，所述光学频率参考用于基于所述光学谐振腔出射的所述信号，产生控制信号；位于所述光学谐振腔内的电光晶体；所述电光晶体用于基于所述控制信号，调节所述信号光的频率。优选的，在上述的光参量振荡装置中，所述光学谐振腔具有四个所述腔镜；该四个所述腔镜依次为第一腔镜至第四腔镜；所述第一腔镜用于入射所述泵浦光，且反射所述信号光；所述第二腔镜为闲频光导光镜，用于导出所述闲频光，且反射所述信号光；所述第三腔镜为信号光导光镜，能够导出经过共振放大后的部分所述信号光；所述非线性晶体位于第一腔镜和第二腔镜的光线传播路径之间；所述电光晶体位于第三腔镜和第四腔镜的光线传播路径之间。优选的，在上述的光参量振荡装置中，所有所述腔镜均为二色镜；所述第一腔镜、所述第二腔镜以及所述第四腔镜对所述信号光的反射率大于99％；所述第三腔镜对所述信号光的反射率大于97％。优选的，在上述的光参量振荡装置中，所述非线性晶体和所述电光晶体分别位于单独的温控炉内。优选的，在上述的光参量振荡装置中，所述电光晶体相对的两个通电端面均具有金属镀膜，用于实现导电性；所述电光晶体的通光端面均具有所述信号光的增透膜。优选的，在上述的光参量振荡装置中，所述电光晶体为氧化镁掺杂的铌酸锂电光晶体。优选的，在上述的光参量振荡装置中，所述电光晶体具有设定切角，使得所述信号光以布儒斯特角入射所述电光晶体。优选的，在上述的光参量振荡装置中，所述光学频率参考用于产生参考信号，基于所述参考信号与所述参考信号的频率比对结果，生成所述控制信号。优选的，在上述的光参量振荡装置中，所述参考信号包括：原子吸收信号、分子吸收信号和光学腔信号中的任一种。本专利技术还提供一种光谱仪，所述光谱仪包括上述任一项所述的光参量振荡装置。通过上述描述可知，本专利技术技术方案提供的腔内补偿的光参量振荡装置及光谱仪中，将电光晶体插入到光学谐振腔中，进行快速、高效的反馈控制，利用腔内补偿思想，实现信号光与光学频率参考的快速锁定，并将光学频率参考产生的控制信号加载在电光晶体上，使得补偿带宽大大增加，大幅度降低了信号光的频率噪声和信号光的线宽，从而有效压窄信号光和闲频光的线宽，实现窄线宽输出。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。图1为本专利技术实施例提供的一种腔内补偿的光参量振荡装置的俯视图；图2为本专利技术实施例提供的腔内补偿的光参量振荡装置的信号光线宽测量图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请中的实施例进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。光参量振荡作为当前中红外激光技术的重要方法之一，在光谱探测中应用广泛。连续光参量振荡方法由于输出功率稳定、出光波长可以大范围调谐等优点，具有极大的应用潜力。在目前光参量振荡方法的应用中，存在的主要问题包括：出光线宽较宽。现有技术中，光腔锁定压窄线宽技术的主要思想是将光参量振荡器中的信号光导出，锁定在稳定的外光腔上，通过调节光参量振荡器的光腔长度补偿光参量振荡器的光腔模式波长的变化。但使用这种方法，补偿信号加载在光参量振荡器的光腔腔镜上，受限于带宽，不能实现快速补偿，难于得到极窄的输出光线宽。压窄光参量振荡器输出光线宽技术的主要思想是将光参量振荡器中的闲频光导出，锁定在稳定的外光腔上，通过调节光参量振荡器的泵浦光电流补偿光参量振荡器的光腔模式波长的变化。但使用这种方法，非常依赖泵浦激光器的选择和使用，大大限制了光参量振荡器的应用，也不适用于脉冲光参量振荡装置。因此，为了解决上述问题，本专利技术提供一种腔内补偿的光参量振荡装置及光谱仪，所述光参量振荡装置包括：光学谐振腔，所述光学谐振腔包括多个腔镜；所述光学谐振腔用于输入泵浦光；位于所述光学谐振腔内的非线性晶体，所述非线性晶体用于基于所述泵浦光形成信号光和闲频光；所述闲频光通过一个所述腔镜导出所述光学谐振腔；所述信号光在所述光学谐振腔中共振放大后，部分所述信号光通过另一个所述腔镜导出所述光学谐振腔；光学频率参考，所述光学频率参考用于基于所述光学谐振腔出射的所述信号，产生控制信号；位于所述光学谐振腔内的电光晶体；所述电光晶体用于基于所述控制信号，调节所述信号光的频率。通过上述描述可知，本专利技术技术方案提供的腔内补偿的光参量振荡装置及光谱仪中，将电光晶体插入到光学谐振腔中，进行快速、高效的反馈控制，利用腔内补偿思想，实现信号光与光学频率参考的快速锁定，并将光学频率参考产生的控制信号加载在电光晶体上，使得补偿带宽大大增加，大幅度降低了信号光的频率噪声和信号光的线宽，从而有效压窄信号光和闲频光的线宽，实现窄线宽输出。为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种腔内补偿的光参量振荡装置，其特征在于，所述光参量振荡装置包括：/n光学谐振腔，所述光学谐振腔包括多个腔镜；所述光学谐振腔用于输入泵浦光以及实现信号光多次反射增强；/n位于所述光学谐振腔内的非线性晶体，所述非线性晶体用于基于所述泵浦光形成信号光和闲频光；所述闲频光通过一个所述腔镜导出所述光学谐振腔；所述信号光在所述光学谐振腔中共振放大后，部分所述信号光通过另一个所述腔镜导出所述光学谐振腔；/n光学频率参考，所述光学频率参考用于基于所述光学谐振腔出射的所述信号，产生控制信号；/n位于所述光学谐振腔内的电光晶体；所述电光晶体用于基于所述控制信号，调节所述信号光的频率。/n

【技术特征摘要】
1.一种腔内补偿的光参量振荡装置，其特征在于，所述光参量振荡装置包括：
光学谐振腔，所述光学谐振腔包括多个腔镜；所述光学谐振腔用于输入泵浦光以及实现信号光多次反射增强；
位于所述光学谐振腔内的非线性晶体，所述非线性晶体用于基于所述泵浦光形成信号光和闲频光；所述闲频光通过一个所述腔镜导出所述光学谐振腔；所述信号光在所述光学谐振腔中共振放大后，部分所述信号光通过另一个所述腔镜导出所述光学谐振腔；
光学频率参考，所述光学频率参考用于基于所述光学谐振腔出射的所述信号，产生控制信号；
位于所述光学谐振腔内的电光晶体；所述电光晶体用于基于所述控制信号，调节所述信号光的频率。


2.根据权利要求1所述的光参量振荡装置，其特征在于，所述光学谐振腔具有四个所述腔镜；该四个所述腔镜依次为第一腔镜至第四腔镜；
所述第一腔镜用于入射所述泵浦光，且反射所述信号光；所述第二腔镜为闲频光导光镜，用于导出所述闲频光，且反射所述信号光；所述第三腔镜为信号光导光镜，能够导出经过共振放大后的部分所述信号光；
所述非线性晶体位于第一腔镜和第二腔镜的光线传播路径之间；
所述电光晶体位于第三腔镜和第四腔镜的光线传播路径之间。


3.根据权利要求2所述的光参量振荡装置，其特征在于，所有所述腔镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡水明，程存峰，章紫覃，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34