声光调Q键合钒酸钇拉曼与光参量振荡级联变频激光器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种声光调Q键合钒酸钇拉曼与光参量振荡级联变频激光器，包括光路上依次设置的带耦合系统的泵浦源、基频光全反镜片、三段键合功能复合晶体、Q开关、光参量振荡腔全反镜片、KTA晶体和输出镜片，所述带耦合系统的泵浦源、基频光全反镜片、三段键合功能复合晶体、Q开关、光参量振荡腔全反镜片、KTA晶体和输出镜片的轴向中心线重合，所述基频光全反镜片与输出镜片之间构成一个基频光谐振腔，所述光参量振荡腔全反镜片与输出镜片之间构成一个光参量振荡腔。上述技术方案，结构设计合理、结构简单、激光转换效率高、实现高效1.7微米波段激光输出且实用性好。米波段激光输出且实用性好。米波段激光输出且实用性好。

【技术实现步骤摘要】
声光调Q键合钒酸钇拉曼与光参量振荡级联变频激光器


[0001]本技术涉及激光器
，具体涉及一种声光调Q键合钒酸钇拉曼与光参量振荡级联变频激光器。

技术介绍

[0002]1.7微米区域的光源可以减少生物组织的散射和吸收，在生物成像中提高成像深度；C
‑
H键在1.7微米附近有强吸收峰，可用于皮脂腺激光手术和一些高密度聚合物的焊接。可以说，1.7微米波段在生物光子学、激光医疗、光谱技术、中红外激光产生等领域具有重要应用，极具研究价值。然而，1.7微米波段难于通过普通固体激光器直接实现，目前，通过普通频率变换的激光输出功率较低，实用性差。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种结构设计合理、结构简单、激光转换效率高、实现高效1.7微米波段激光输出且实用性好的声光调Q键合钒酸钇拉曼与光参量振荡级联变频激光器。
[0004]为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：一种声光调Q键合钒酸钇拉曼与光参量振荡级联变频激光器，包括光路上依次设置的带耦合系统的泵浦源、基频光全反镜片、三段键合功能复合晶体、Q开关、光参量振荡腔全反镜片、KTA晶体和输出镜片，所述带耦合系统的泵浦源、基频光全反镜片、三段键合功能复合晶体、Q开关、光参量振荡腔全反镜片、KTA晶体和输出镜片的轴向中心线重合，所述基频光全反镜片与输出镜片之间构成一个基频光谐振腔，所述光参量振荡腔全反镜片与输出镜片之间构成一个光参量振荡腔。
[0005]本技术进一步设置为：所述三段键合功能复合晶体是三段式键合的 YVO4/Nd:YVO4/YVO4晶体，中间的Nd:YVO4为自拉曼晶体，Nd:YVO4晶体两端键合YVO4晶体。
[0006]本技术还进一步设置为：所述KTA晶体为非临界相位匹配切割KTA 晶体。
[0007]本技术还进一步设置为：所述Q开关包括声光Q开光、电光Q开关和被动调Q晶体。
[0008]本技术还进一步设置为：所述带耦合系统的泵浦源为输出波长为808 纳米或者880纳米的半导体激光器。
[0009]本技术还进一步设置为：所述基频光全反镜片对808纳米或者880纳米波段激光增透，同时对1.06和1.18微米波段激光高反射。
[0010]本技术还进一步设置为：所述光参量振荡腔全反镜片对1.06微米和1.18 微米波段激光增透，同时对1.7微米波段激光高反射。
[0011]本技术还进一步设置为：所述输出镜片对1.06微米和1.18微米波段激光高反射，同时对1.7微米波段部分透过，用于输出1.7微米波段激光，同时对 1.5微米波段激光高透射，透过率大于50％，用于抑制1.06微米作为基频光驱动 KTA光参量振荡产生的1.5微米波段的激光。
[0012]本技术还进一步设置为：由带耦合系统的泵浦源抽运三段键合功能复合晶体产生1.06微米波段的荧光，在由基频光全反镜片和输出镜片组成的基频光谐振腔内形成振荡激光，并通过Q开光调制，使得振荡激光具有较强的峰值功率，再通过三段键合功能复合晶体自拉曼产生1.18微米激光经过KTA晶体时通过参量振荡产生1.7微米波段的激光，并且1.7微米波段的激光在光参量振荡腔全反镜片和输出镜片组成的光参量振荡腔内振荡加强并部分输出。
[0013]本技术的优点是：与现有技术相比，本技术结构设置更加合理，利用三段键合功能复合晶体相对普通的自拉曼晶体可大幅改善热效应，并增加拉曼增益介质长度，有效提高了拉曼激光转换效率，为近一步与KTA光参量振荡级联的变频技术提供了可能，而且KTA光参量振荡采用非临界相位匹配技术，具有没有走离效应、可以通过增加晶体的有效长度来获得很高的光参量振荡转化效率等优点。结构设计合理、结构简单、激光转换效率高、实现高效1.7微米波段激光输出且实用性好。
[0014]下面结合说明书附图和具体实施例对本技术作进一步说明。
附图说明
[0015]图1为本技术实施例的结构示意图；
[0016]图2为本技术实施例的镜片透过率曲线示意图；
[0017]图3为本技术实施例的YVO4/Nd:YVO4/YVO4自拉曼KTA
‑
OPO激光实验谱线图；
[0018]图4为本技术实施例的激光输出波长示意图。
具体实施方式
[0019]在本实施例的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本技术的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0020]参见图1、图2、图3和图4，本技术公开的一种声光调Q键合钒酸钇拉曼与光参量振荡级联变频激光器，包括光路上依次设置的带耦合系统的泵浦源7、基频光全反镜片1、三段键合功能复合晶体2、Q开关6、光参量振荡腔全反镜片3、KTA晶体4和输出镜片5，所述带耦合系统的泵浦源7、基频光全反镜片1、三段键合功能复合晶体2、Q开关6、光参量振荡腔全反镜片3、KTA晶体4和输出镜片5的轴向中心线重合，所述基频光全反镜片1与输出镜片5之间构成一个基频光谐振腔，所述光参量振荡腔全反镜片3与输出镜片5之间构成一个光参量振荡腔。
[0021]所述三段键合功能复合晶体2是三段式键合的YVO4/Nd:YVO4/YVO4晶体，中间的Nd:YVO4为自拉曼晶体，Nd:YVO4晶体两端键合YVO4晶体。
[0022]作为优选的，三段键合功能复合晶体2的设计从改善拉曼激光热效应出发，综合考虑激光性能和提高拉曼变频性能，决定了最后激光输出的效率。在该三段键合功能复合晶体时，中间的Nd:YVO4为自拉曼晶体，主要根据其激光性能来设计；Nd:YVO4晶体的泵浦输入
端键合一段未掺杂的YVO4晶体以改善热效应为主进行设计；Nd:YVO4晶体的另一端键合一段较长的未掺杂晶体，作为拉曼增益介质以提高拉曼变频效率。Nd:YVO4晶体两端键合的YVO4晶体不但可通过热传导帮助Nd:YVO4晶体散热，改善拉曼器件的热效应，而且可与Nd:YVO4晶体一起作为拉曼增益介质，增长了拉曼介质的作用长度，有效提高拉曼变频效率和输出功率，从而降低激光阈值。而且晶体变长后，与冷却的热沉相互接触面积增大，提高了晶体的冷却效果。热透镜效应的改善，又可降低对基频和拉曼光的衍射损耗，改善激光光束质量。三段不同功能晶体通过扩散键合技术实现复合：首先将三段晶体端面经过精密抛光处理后贴在一起形成光胶，然后再对晶体进行热处理，实现界面分子相互扩散、融合，最终形成稳定化学键，达到真正意义上的结合为一体。所以该系统的基频光为1.06微米波段激光，由 Nd:YVO4晶体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种声光调Q键合钒酸钇拉曼与光参量振荡级联变频激光器，其特征在于：包括光路上依次设置的带耦合系统的泵浦源、基频光全反镜片、三段键合功能复合晶体、Q开关、光参量振荡腔全反镜片、KTA晶体和输出镜片，所述带耦合系统的泵浦源、基频光全反镜片、三段键合功能复合晶体、Q开关、光参量振荡腔全反镜片、KTA晶体和输出镜片的轴向中心线重合，所述基频光全反镜片与输出镜片之间构成一个基频光谐振腔，所述光参量振荡腔全反镜片与输出镜片之间构成一个光参量振荡腔。2.根据权利要求1所述的一种声光调Q键合钒酸钇拉曼与光参量振荡级联变频激光器，其特征在于：所述三段键合功能复合晶体是三段式键合的YVO4/Nd:YVO4/YVO4晶体，中间的Nd:YVO4为自拉曼晶体，Nd:YVO4晶体两端键合YVO4晶体。3.根据权利要求2所述的一种声光调Q键合钒酸钇拉曼与光参量振荡级联变频激光器，其特征在于：所述KTA晶体为非临界相位匹配切割KTA晶体。4.根据权利要求3所述的一种声光调Q键合钒酸钇拉曼与光参量振荡级联变频激光器，其特征在于：所述Q开关包括声光Q开光、电光Q开关和被动调Q晶体。5.根据权利要求4所述的一种声光调Q键合钒酸钇拉曼与光参量振荡级联变频激光器，其特征在于：所述带耦合系统的泵浦源为输出波长为808纳米或者880纳米的半导体激光器。6.根据权利要求5所述的一种声光调Q键合钒酸钇拉曼与光参量振荡级...

【专利技术属性】
技术研发人员：程钰渲，段延敏，程梦瑶，涂洪智，周玉明，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：新型
国别省市：