本发明专利技术公开了一种实现超宽谱段激光输出的光学参量转换装置，包括包括n个不同波长激光器、光谱合成元件、光学参量转换器；所述n个不同波长激光器按波长大小的次序排列，出射的激光同时入射至光谱合成元件上，形成宽光谱范围光谱合成激光输出；所述光谱合成激光输出后进入光学参量转换器，通过光学参量转换器非线性光学作用，形成宽光谱范围光学参量激光输出；所述光学参量转换器沿着入射光路方向顺次包括激光输入镜、非线性晶体和激光输出镜。本发明专利技术与现有技术相比，仅需通过单个光学参量转换器实现宽光谱范围激光输出，大幅减少传统方案使用的光学元件数量，有效降低系统复杂度和成本，提升系统集成度，具有良好的输出性能定标放大能力。标放大能力。标放大能力。
【技术实现步骤摘要】
一种实现超宽谱段激光输出的光学参量转换装置
[0001]本专利技术涉及一种光学参量转换装置，主要用于实现紫外、可见光、红外等波段内超宽范围激光输出，适合在高功率激光领域应用，尤其是一种实现超宽谱段激光输出的光学参量转换装置。
技术介绍
[0002]光学参量转换技术是非线性光学技术发展以来应用最为广泛的技术手段之一，属于二阶非线性效应。光学参量转换技术将输入单束激光转换为两束其他波长激光输出，能够实现传统激光器所不能实现的特殊波段激光输出，在中红外、长波红外甚至太赫兹波段均有广泛应用。现有光学参量转换技术仅能实现两束不同波长激光输出，输出光谱范围较窄，无法满足光电对抗等对宽光谱范围激光输出的需求。传统解决方式是将多路光学参量转换器输出的不同输出波长的激光，通过光谱合成、空间合成等方式进行合成，实现宽波段范围激光输出，但需要建立多路光学参量转换器，使用成本较高，系统较为复杂。
技术实现思路
[0003]为了克服上述现有技术存在的缺点，通过光谱合成技术，先将多束不同波长的激光合成为一束激光，再将光谱合成激光入射至光学参量转换器中，实现宽光谱范围激光输出。与传统方案对比，本专利技术仅需一个光学参量转换器即可实现超宽波段范围激光输出，结构简单、成本低廉。
[0004]本专利技术的一种实现超宽谱段激光输出的光学参量转换装置，包括n个不同波长激光器、光谱合成元件、光学参量转换器；
[0005]所述n个不同波长激光器按波长大小的次序排列，出射的激光同时入射至光谱合成元件上，形成宽光谱范围光谱合成激光输出；
[0006]所述光谱合成激光输出后进入光学参量转换器，通过光学参量转换器非线性光学作用，形成宽光谱范围光学参量激光输出；
[0007]所述光学参量转换器沿着入射光路方向顺次包括激光输入镜、非线性晶体和激光输出镜。
[0008]进一步地，所述的n个不同波长激光器输出激光均为线偏振激光，n≥2，n为自然数，输出方式为连续激光，或者为脉冲激光。
[0009]具体地，所述的光谱合成元件为(具备光谱合成特性的元件及其附属元件)衍射光栅、体光栅、双色镜和棱镜中的一种或几种的组合。
[0010]进一步地，还包括光束耦合系统，所述光谱合成激光输出后进入光束耦合系统，再进入光学参量转换器。
[0011]进一步地，光学参量转换器还包括旋转台，所述旋转台用于调节所述非线性晶体的位置，调节所述光谱合成激光进入非线性晶体的入射角，即调节光谱合成激光全光谱范围内相位匹配角度，调节范围0～360
°
，调节精度0.1
°
。
[0012]可选地，光学参量转换器还包括温控装置，所述温控装置用于调节所述光谱合成激光全光谱范围内相位匹配温度。
[0013]进一步地，还包括分光镜，所述分光镜用于对从激光输出镜输出的光进行基频漏光。
[0014]进一步地，所述光谱合成元件合成效率大于95％。
[0015]进一步地，所述激光输入镜对光谱合成激光透过率大于95％，对光学参量激光反射率大于95％。
[0016]优选地，输出镜透过率在5％-95％范围内。
[0017]本专利技术提供的一种实现超宽谱段激光输出的光学参量转换装置，与现有技术相比，仅需通过单个光学参量转换器实现宽光谱范围激光输出，大幅减少传统方案使用的光学元件数量，有效降低系统复杂度和成本，提升系统集成度，具有良好的输出性能定标放大能力。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例一的一种实现超宽谱段激光输出的光学参量转换装置的结构示意图；
[0019]图2为本专利技术实施例二的实现超宽谱段激光输出的光学参量转换装置的结构示意图；
[0020]图3为本专利技术实施例三的实现超宽谱段激光输出的光学参量转换装置的结构示意图。
[0021]图1中：
[0022]1-n个不同波长激光器；2-光谱合成元件；3-光谱合成激光；4-激光输入镜；5-非线性晶体；6-激光输出镜；7-宽谱段光学参量激光；
[0023]图2中：
[0024]21-第一脉冲光纤激光器；22-第二脉冲光纤激光器；23-第三脉冲光纤激光器；24-衍射光栅；3-光谱合成激光；26-光束耦合系统；27-聚焦光束；4-激光输入镜；9-MgO:PPLN晶体；10-温控装置；6-激光输出镜；12-分光镜；13-基频漏光；7-宽谱段光学参量激光；
[0025]图3中：
[0026]31-第一脉冲固体激光器；32-第二脉冲固体激光器；33-第三脉冲固体激光器；34-第一反射镜；35-第二反射镜；36-第一双色镜；37-第二双色镜；3-光谱合成激光；26-光束耦合系统；27-聚焦光束；4-激光输入镜；312-ZnGeP2晶体；313-旋转台；6-激光输出镜；12-分光镜；13-基频漏光；7-宽谱段光学参量激光。
具体实施方式
[0027]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于帮助理解本专利技术，并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0028]实施例一
[0029]请参阅图1，本专利技术的一种实现超宽谱段激光输出的光学参量转换装置，包括n个不同波长激光器、光谱合成元件、光学参量转换器；
[0030]所述n个不同波长激光器按波长大小的次序排列，出射的激光同时入射至光谱合成元件上，形成宽光谱范围光谱合成激光输出；所述的n个不同波长激光器输出激光均为线偏振激光，n≥2，输出方式为连续激光。
[0031]所述光谱合成激光输出后进入光学参量转换器，通过光学参量转换器非线性光学作用，形成宽光谱范围光学参量激光输出；
[0032]所述光学参量转换器沿着入射光路方向顺次包括激光输入镜、非线性晶体和激光输出镜。
[0033]实施例二
[0034]请参阅图2，第一脉冲光纤激光器、第二脉冲光纤激光器、第三脉冲光纤激光器输出激光中心波长分别为1060nm、1080nm、1100nm，3dB线宽为0.3nm，每个激光器平均输出功率为10W，脉冲重复频率10kHz，脉冲宽度100ns，光束质量近衍射极限，输出光束为平行准直输出，光斑半径为2mm。衍射光栅大小为10mm
×
10mm，刻线密度每毫米1200刻线。各路激光按照光栅衍射公式计算，分别以与光栅法线呈45.46
°
、47.46
°
、49.54
°
入射至衍射光栅上，通过衍射光栅反射后，形成光谱合成激光输出，光谱合成激光与衍射光栅法线夹角为34
°
。
[0035]光谱合成激光通过光束耦合系统后，光束耦合系统具体就是多个凹透镜、凸透镜的组合，在距离光束耦合系统后400mm处形成光束半径为0.5mm的聚焦光束。激光输入镜镀有1060本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种实现超宽谱段激光输出的光学参量转换装置，其特征在于，包括n个不同波长激光器、光谱合成元件、光学参量转换器；所述n个不同波长激光器按波长大小的次序排列，出射的激光同时入射至光谱合成元件上，形成宽光谱范围光谱合成激光输出；所述光谱合成激光输出后进入光学参量转换器，通过光学参量转换器非线性光学作用，形成宽光谱范围光学参量激光输出；所述光学参量转换器沿着入射光路方向顺次包括激光输入镜、非线性晶体和激光输出镜。2.根据权利要求1所述的实现超宽谱段激光输出的光学参量转换装置，其特征在于所述的n个不同波长激光器输出激光均为线偏振激光，n≥2，n为自然数，输出方式为连续激光，或者为脉冲激光。3.根据权利要求1或2所述的实现超宽谱段激光输出的光学参量转换装置，其特征在于所述的光谱合成元件为衍射光栅、体光栅、双色镜和棱镜中的一种或几种的组合。4.根据权利要求3所述的实现超宽谱段激光输出的光学参量转换装置，其特征在于还包括光束耦合系统，所述光谱合成激光输出后进入光束耦合系统，再进入光学参量转换器。5.根据权利要求4所述的实现超宽谱段激光输出的光学参量转换装...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩鎏，张甦，武春风，李强，姜永亮，刘厚康，宋祥，胡舒武，董程，何苗，
申请(专利权)人：武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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