本公开公开了一种侧向泵浦Nd:MgO:PPLN中红外激光器及其双棱镜波长控制方法，所述激光器的直腔从右至左依次放置有全反镜、多周期通道Nd:MgO:PPLN极化晶体、813nm半导体泵浦源、第一三角棱镜、第二三角棱镜、小孔光阑、45度镜分束镜、声光Q开关、1.08μm基频光全反镜；所述激光器的折形腔内放置有中红外参量光输出镜，以使从所述45度镜分束镜射出的光线能够到达所述中红外参量光输出镜。
【技术实现步骤摘要】
一种侧向泵浦Nd:MgO:PPLN中红外激光器及其双棱镜波长控制方法
本专利技术涉及激光器领域，尤其涉及一种侧向泵浦Nd:MgO:PPLN中红外激光器及其双棱镜波长控制方法。
技术介绍
3～5μm中红外波段激光处于大气主要透射窗口，在光谱探测、环境监测、医疗诊断、激光雷达以及光电对抗等军民领域具有广泛的应用前景。基于准相位匹配技术的光学参量振荡器(QPM-OPO)具有转换效率高、调谐方式灵活的突出优势，是获得高效可调谐中红外激光的有效方法之一。差分吸收雷达、THz光源、高精度激光测距系统、精细光谱测量等前沿科技对多波长中红外激光器的稳定性提出的更高的要求。传统的OPO腔中通过主动平移具有多个极化周期的PPMgOLN晶体，实现高功率的中红外波段闲频光的多波长输出,参见文献“J.Liu,Q.Liu,X.Yan,etal.HighrepetitionfrequencyPPMgOLNmid-infraredopticalparametricoscillator.2010,7(9):630-633.”。但是该谐振腔结构复杂，稳定性差，输出波长范围受限，因此设计一种新型激光器结构显得极为重要。
技术实现思路
本专利技术提供了一种侧向泵浦Nd:MgO:PPLN中红外激光器及其双棱镜波长控制方法，通过调节谐振腔中的棱镜组器件和一块激光晶体可以实现多波长中红外激光的输出，实现了对Nd:MgO:PPLN极化晶体进行侧面泵浦的突破，解决了目前多波长中红外激光器结构复杂和稳定性差的问题。根据本专利技术的一方面，提出一种侧向泵浦Nd:MgO:PPLN中红外激光器，所述激光器包括全反镜、多周期通道Nd:MgO:PPLN极化晶体、813nm半导体泵浦源、第一三角棱镜、第二三角棱镜、小孔光阑、45度镜分束镜、声光Q开关、1.08μm基频光全反镜和中红外参量光输出镜，其中：所述激光器的直腔从右至左依次放置有全反镜、多周期通道Nd:MgO:PPLN极化晶体、813nm半导体泵浦源、第一三角棱镜、第二三角棱镜、小孔光阑、45度镜分束镜、声光Q开关、1.08μm基频光全反镜；所述激光器的折形腔内放置有中红外参量光输出镜，以使从所述45度镜分束镜射出的光线能够到达所述中红外参量光输出镜。可选地，所述多周期通道Nd:MgO:PPLN极化晶体由上自下依次为顶层、通道层和底层，所述通道层包含多个通道，不同通道之间由间隔层隔离开。可选地，所述813nm半导体泵浦源为侧面泵浦半导体泵浦源，用于发射泵浦光。可选地，所述第一三角棱镜和第二三角棱镜的通光面镀有1.08μm基频光高透膜和中红外闲频光高透膜。可选地，所述全反镜为平平镜，镀有1.08μm基频光和中红外闲频光高反膜。可选地，所述全反镜、多周期通道Nd:MgO:PPLN极化晶体、813nm半导体泵浦源、第一三角棱镜、第二三角棱镜、小孔光阑、45度镜分束镜、中红外参量光输出镜构成参量光谐振腔。可选地，所述全反镜、多周期通道Nd:MgO:PPLN极化晶体、813nm半导体泵浦源、第一三角棱镜、第二三角棱镜、小孔光阑、45度镜分束镜、声光Q开关、1.08μm基频光全反镜构成1.08μm基频光谐振腔。可选地，所述45度分束镜镀有813nm泵浦光高透膜、1.08μm基频光高透膜和中红外闲频光高反膜；所述声光Q开关通光面镀有1.08μm基频光增透膜。可选地，所述1.08μm基频光全反镜为平凹镜，镀有1.08μm基频光高反膜；所述中红外参量光输出镜为平平镜，镀有3～5μm中红外参量光高透膜。根据本专利技术的另一方面，还提出一种利用上述任一所述激光器输出激光的方法，所述方法包括：步骤S1，813nm半导体泵浦源发射波长为813nm的、由多周期通道Nd:MgO:PPLN极化晶体吸收主峰波长的泵浦光，侧面泵浦所述多周期通道Nd:MgO:PPLN极化晶体；步骤S2，所述多周期通道Nd:MgO:PPLN极化晶体吸收泵浦光形成粒子数反转，在由全反镜、多周期通道Nd:MgO:PPLN极化晶体、813nm半导体泵浦源、第一三角棱镜、第二三角棱镜、小孔光阑、45度镜分束镜、声光Q开关、1.08μm基频光全反镜构成的1.08μm基频光谐振腔内的持续反馈作用下形成基频光振荡，生成波长为1.08μm的基频光；步骤S3，在1.08μm基频光的作用下，当由所述全反镜、多周期通道Nd:MgO:PPLN极化晶体、813nm半导体泵浦源、第一三角棱镜、第二三角棱镜、小孔光阑、45度镜分束镜、中红外参量光输出镜构成的参量光谐振腔达到起振阈值后，1.08μm基频光经过全反镜、多周期通道Nd:MgO:PPLN极化晶体的一个通道、第一三角棱镜、第二三角棱镜、小孔光阑，由45度镜分束镜折射，经中红外参量光输出镜反射后沿原光路反向传播；步骤S4，移动第一三角棱镜和第二三角棱镜使得1.08μm基频光经过多周期通道Nd:MgO:PPLN极化晶体的另一个通道，最终经全反镜反射，基频光在所述参量光谐振腔内振荡传播；步骤S5，基频光经过多周期通道Nd:MgO:PPLN极化晶体的两个通道非线性作用获得双波长中红外闲频光，经过所述45度分束镜折射，由中红外参量光输出镜输出。本专利技术提供的技术方案的有益效果是：本专利技术基于Nd:MgO:PPLN极化晶体具备出现基频光和中红外参量光现象的特点，在兼顾集成化紧凑性的同时，保证了直腔与折形腔内的基频光谐振腔和中红外参量光谐振腔腔型结构参数设计互不干扰，利用半导体激光器侧面泵浦技术在晶体的横截面上形成均匀的增益分布，利用双三角棱镜组合精准调节基频光线位置以确保光线在Nd:MgO:PPLN晶体的不同极化周期通道间振荡，产生多波长中红外波段激光，获得了激光光束质量好、转换效率高、同时还能够兼顾调节方便、结构紧凑的中红外可调谐激光器。附图说明图1为根据本专利技术一实施例的一种侧向泵浦Nd:MgO:PPLN中红外激光器的结构示意图。图2为根据本专利技术一实施例的三角棱镜组位置关系示意图。图3为根据本专利技术一实施例的一种侧向泵浦Nd:MgO:PPLN中红外激光器双棱镜波长控制方法的流程示意图。图1中，各附图标记所指代的结构组件为：1：全反镜；2：多周期通道Nd:MgO:PPLN极化晶体；3：813nm半导体泵浦源；4：第一三角棱镜；5：第二三角棱镜；6：小孔光阑；7：45度镜分束镜；8：声光Q开关；9：1.08μm基频光全反镜；10：中红外参量光输出镜具体实施方式下文中，将参考附图详细描述本公开实施例的示例性实施方式，以使本领域技术人员可容易地实现它们。此外，为了清楚起见，在附图中省略了与描述示例性实施方式无关的部分。在本公开实施例中，应理解，诸如“包括”或“具有”等的术语旨在指示本说明书中所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，并且不欲排除一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在或被添加的可能性。另外还需要说明的是，在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种侧向泵浦Nd:MgO:PPLN中红外激光器，其特征在于，所述激光器包括全反镜、多周期通道Nd:MgO:PPLN极化晶体、813nm半导体泵浦源、第一三角棱镜、第二三角棱镜、小孔光阑、45度镜分束镜、声光Q开关、1.08μm基频光全反镜和中红外参量光输出镜，其中：/n所述激光器的直腔从右至左依次放置有全反镜、多周期通道Nd:MgO:PPLN极化晶体、813nm半导体泵浦源、第一三角棱镜、第二三角棱镜、小孔光阑、45度镜分束镜、声光Q开关、1.08μm基频光全反镜；/n所述激光器的折形腔内放置有中红外参量光输出镜，以使从所述45度镜分束镜射出的光线能够到达所述中红外参量光输出镜。/n
【技术特征摘要】
1.一种侧向泵浦Nd:MgO:PPLN中红外激光器，其特征在于，所述激光器包括全反镜、多周期通道Nd:MgO:PPLN极化晶体、813nm半导体泵浦源、第一三角棱镜、第二三角棱镜、小孔光阑、45度镜分束镜、声光Q开关、1.08μm基频光全反镜和中红外参量光输出镜，其中：
所述激光器的直腔从右至左依次放置有全反镜、多周期通道Nd:MgO:PPLN极化晶体、813nm半导体泵浦源、第一三角棱镜、第二三角棱镜、小孔光阑、45度镜分束镜、声光Q开关、1.08μm基频光全反镜；
所述激光器的折形腔内放置有中红外参量光输出镜，以使从所述45度镜分束镜射出的光线能够到达所述中红外参量光输出镜。
2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述多周期通道Nd:MgO:PPLN极化晶体由上自下依次为顶层、通道层和底层，所述通道层包含多个通道，不同通道之间由间隔层隔离开。
3.根据权利要求1或2所述的激光器，其特征在于，所述813nm半导体泵浦源为侧面泵浦半导体泵浦源，用于发射泵浦光。
4.根据权利要求1-3任一所述的激光器，其特征在于，所述第一三角棱镜和第二三角棱镜的通光面镀有1.08μm基频光高透膜和中红外闲频光高透膜。
5.根据权利要求1-4任一所述的激光器，其特征在于，所述全反镜为平平镜，镀有1.08μm基频光和中红外闲频光高反膜。
6.根据权利要求1-5任一所述的激光器，其特征在于，所述全反镜、多周期通道Nd:MgO:PPLN极化晶体、813nm半导体泵浦源、第一三角棱镜、第二三角棱镜、小孔光阑、45度镜分束镜、中红外参量光输出镜构成参量光谐振腔。
7.根据权利要求1-6任一所述的激光器，其特征在于，所述全反镜、多周期通道Nd:MgO:PPLN极化晶体、813nm半导体泵浦源、第一三角棱镜、第二三角棱镜、小孔光阑、45度镜分束镜、声光Q开关、1.08μm基频光全反镜构成1.08μm基频光谐振腔。
8.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：于永吉，金光勇，王宇恒，赵锐，王超，吴春婷，陈薪羽，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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