一种正交偏振双波长拉曼激光器制造技术

本发明专利技术提供一种正交偏振双波长拉曼激光器。包括机壳，所述机壳的侧壁安装有激光二极管，所述机壳的内部且位于激光二极管的外端设有第一球面透镜，所述机壳的内部且位于第一球面透镜的右侧设有偏振分光棱镜，所述机壳的内部且位于偏振分光棱镜的右侧安装有第二球面透镜，所述机壳的内部且位于第二球面透镜的右侧安装有第一分色镜，本发明专利技术采用双激光晶体结构，即激光二极管产生的泵浦光经过偏振分光棱镜后分别抽运都为a轴切割的、但b轴垂直放置的Nd：YVO4晶体，从而可产生高功率的正交偏振的两束基频激光，结合插入KGW晶体的拉曼嵌套腔，通过调整腔长和腔镜角度，可实现高光光转换效率和高光束质量的正交偏振双波长拉曼激光输出。出。

【技术实现步骤摘要】
一种正交偏振双波长拉曼激光器


[0001]本专利技术涉及拉曼激光器
，尤其涉及一种正交偏振双波长拉曼激光器。

技术介绍

[0002]激光技术在大气污染物探测、生物医疗等领域具有重要的应用。随着激光差分探测技术、光谱分析技术等的发展，单一波长的激光已经不足以支撑更多的应用需求，所以需要双波长甚至更多波长的激光器，某些特定应用甚至对激光偏振状态提出明确要求。目前获取正交偏振双波长激光的方法为采用各向异性的晶体作为正交偏振双波长激光器的工作介质，通过调节正交方向增益损耗平衡来实现双波长基频激光输出。但是目前正交偏振双波长激光器输出波长仅限于1μm附近范围。基于三阶非线性光学效应—受激拉曼散射的拉曼激光器是近几年发展迅速的激光技术，结合正交偏振双波长基频激光可以拓展输出波长范围，从而满足更多应用需求。
[0003]目前，常用的正交双波长拉曼激光技术为：利用单激光晶体产生正交偏振的两束不同波长的基频激光，泵浦正交方向振动模式不同的拉曼晶体，产生正交偏振的不同波长拉曼激光。例如，基于976nm半导体激光二极管(LD)泵浦Yb:GAB激光晶体产生正交偏振的波长都在1.04μm附近的两束基频激光，将KGW晶体插入基频腔，利用其在正交方向的振动模式不同(768cm
‑
1和901cm
‑
1)，通过调整腔长和镜片角度，可产生正交偏振的波长位于1.13
‑
1.16μm内的两束拉曼激光输出。
[0004]现有的正交偏振双波长基频激光的产生是拉曼激光输出的前提条件，受晶体晶格结构影响，各向同性的晶体很难产生偏振的基频激光输出，因而采用各向异性的晶体作为正交偏振双波长激光器的工作介质。所谓正交偏振双波长，输出双波长激光的偏振状态为正交，并且输出功率为同等量级。但往往正交方向上发射截面数值有差异，实际泵浦情形下，某一方向上的激发会占主导地位，故需调节正交方向增益损耗平衡来实现双波长基频输出。目前有两种方式来平衡：第一种，需要插入标准具或者平板来平衡两个方向的增益和损耗，从而实现双波长激光输出。但是此方法通常会导致光转换效率较低、光束质量不可控等缺陷；第二种，谐振腔镜角度倾斜调节，为使两个正交偏振光具有不同反射率，导致两束激光产生不同的损耗，从而平衡两波长的增益竞争。此方法为调整腔镜角度实现正交偏振双波长激光输出，会导致激光振荡多模输出，并且影响输出激光的光束质量，光光转换效率较低。
[0005]因此，有必要提供一种正交偏振双波长拉曼激光器解决上述技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种正交偏振双波长拉曼激光器，解决了调整腔镜角度实现正交偏振双波长激光输出，会导致激光振荡多模输出，并且影响输出激光的光束质量，光转换效率较低的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种正交偏振双波长拉曼激光器，包括机壳，
所述机壳的侧壁安装有激光二极管，所述机壳的内部且位于激光二极管的外端设有第一球面透镜，所述机壳的内部且位于第一球面透镜的右侧设有偏振分光棱镜，所述机壳的内部且位于偏振分光棱镜的右侧安装有第二球面透镜，所述机壳的内部且位于第二球面透镜的右侧安装有第一分色镜，所述机壳的内部且位于第一分色镜的右侧安装有第一激光晶体，所述机壳的内部且位于第一激光晶体的右侧安装有偏振镜片，所述机壳的内部且位于偏振镜片的右侧安装有调Q晶体，所述机壳的内部且位于调Q晶体的右侧安装有第二分色镜，所述机壳的内部且位于第二分色镜的右侧安装有拉曼晶体，所述机壳的外壁安装有输出腔镜，所述机壳的内部且位于偏振分光棱镜的上方安装有第一反射镜，所述机壳的内部且位于第一反射镜的右侧安装有第二反射镜，所述机壳的内部且位于第二反射镜的下方安装有第三球面透镜，所述机壳的内部且位于第三球面透镜的下方安装有第三分色镜，所述机壳的内部且位于第三分色镜的下方安装有第二激光晶体。
[0008]优选的，所述第一球面透镜、偏振分光棱镜、第二球面透镜、第一分色镜和第一激光晶体位于同一水平线，所述调Q晶体、第二分色镜、拉曼晶体和输出腔镜位于同一水平线。
[0009]优选的，所述第一反射镜和第二反射镜位于同一水平线，所述第一反射镜呈四十度斜向布置，所述第二反射镜关于第一反射镜呈镜像分布。
[0010]优选的，所述第三球面透镜、第三分色镜和第二激光晶体位于同一垂直线，所述第一激光晶体的水平方向和第二激光晶体的垂直方向之间的夹角为九十度，所述偏振镜片呈四十度度斜向分布。
[0011]优选的，所述输出腔镜设置对基频光的高反膜和对拉曼光的部分透射膜，所述拉曼晶体前腔镜设置对基频光的高透膜和对拉曼光的高反膜。
[0012]优选的，所述机壳的顶部安装有安装架，所述安装架的上方安装有调节机构。
[0013]优选的，所述调节机构包括有安装板，所述安装板的底部固定连接有第一球座，且第一球座的数量为两个，两个所述第一球座的内部均安装有第一球头，两个所述第一球头的底部均安装有电缸，两个所述电缸的底部均安装有第二球头，所述安装板的下表面中心位置固定连接有立柱，所述立柱的底部固定连接有衔接板，所述衔接板的内部转动连接有十字杆，所述十字杆的两端转动连接有框架，所述框架的上表面固定连接有第二球座，且第二球座的数量为两个。
[0014]优选的，两个所述第二球头和两个所述第二球座相互内嵌，其中一个所述第二球座的水平方向和另外一个所述第二球座的轴心方向之间的夹角为九十度。
[0015]优选的，所述十字杆的左右两端位置和前后两端位置之间的夹角为九十度，所述衔接板的截面为“U”型构造。
[0016]与相关技术相比较，本专利技术提供的一种正交偏振双波长拉曼激光器具有如下有益效果：
[0017]本专利技术采用双激光晶体结构，即激光二极管产生的泵浦光经过偏振分光棱镜后分别抽运都为a轴切割的、但b轴垂直放置的Nd：YVO4晶体，从而可产生高功率的正交偏振的两束基频激光，结合插入KGW晶体的拉曼嵌套腔，通过调整腔长和腔镜角度，可实现高光光转换效率和高光束质量的正交偏振双波长拉曼激光输出。此外，通过输出腔镜的镀膜膜系控制，也可以输出包含正交偏正基频光的四个波长激光输出，既解决了现有技术的不足，也拓展了输出波长，应用领域更加广泛。
附图说明
[0018]图1为本专利技术型提供的一种正交偏振双波长拉曼激光器的一种较佳实施例的结构示意图；
[0019]图2为图1所示侧视结构示意图；
[0020]图3为图1所示机壳内部结构示意图；
[0021]图4为图1所示调节机构结构示意图。
[0022]图中标号：1、激光二极管；2、第一球面透镜；3、偏振分光棱镜；4、第二球面透镜；5、第一分色镜；6、第一激光晶体；7、偏振镜片；8、调Q晶体；9、第二分色镜；10、拉曼晶体；11、输出腔镜；12、第一反射镜；13、第二反射镜；14、第三球面透镜；15、第三分色镜；16、第二激光晶体；17、机壳；18、安装架；19、调节机构；191、安装板；192、立柱；193、衔接板；194、第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正交偏振双波长拉曼激光器，包括机壳(17)，其特征在于：所述机壳(17)的侧壁安装有激光二极管(1)，所述机壳(17)的内部且位于激光二极管(1)的外端设有第一球面透镜(2)，所述机壳(17)的内部且位于第一球面透镜(2)的右侧设有偏振分光棱镜(3)，所述机壳(17)的内部且位于偏振分光棱镜(3)的右侧安装有第二球面透镜(4)，所述机壳(17)的内部且位于第二球面透镜(4)的右侧安装有第一分色镜(5)，所述机壳(17)的内部且位于第一分色镜(5)的右侧安装有第一激光晶体(6)，所述机壳(17)的内部且位于第一激光晶体(6)的右侧安装有偏振镜片(7)，所述机壳(17)的内部且位于偏振镜片(7)的右侧安装有调Q晶体(8)，所述机壳(17)的内部且位于调Q晶体(8)的右侧安装有第二分色镜(9)，所述机壳(17)的内部且位于第二分色镜(9)的右侧安装有拉曼晶体(10)，所述机壳(17)的外壁安装有输出腔镜(11)，所述机壳(17)的内部且位于偏振分光棱镜(3)的上方安装有第一反射镜(12)，所述机壳(17)的内部且位于第一反射镜(12)的右侧安装有第二反射镜(13)，所述机壳(17)的内部且位于第二反射镜(13)的下方安装有第三球面透镜(14)，所述机壳(17)的内部且位于第三球面透镜(14)的下方安装有第三分色镜(15)，所述机壳(17)的内部且位于第三分色镜(15)的下方安装有第二激光晶体(16)。2.根据权利要求1所述的一种正交偏振双波长拉曼激光器，其特征在于，所述第一球面透镜(2)、偏振分光棱镜(3)、第二球面透镜(4)、第一分色镜(5)和第一激光晶体(6)位于同一水平线，所述调Q晶体(8)、第二分色镜(9)、拉曼晶体(10)和输出腔镜(11)位于同一水平线。3.根据权利要求1所述的一种正交偏振双波长拉曼激光器，其特征在于，所述第一反射镜(12)和第二反射镜(13)位于同一水平线，所述第一反射镜(12)呈四十度斜向布置，所述第二反射镜(13)关于第一反射镜(12)呈镜像分布。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙新会，朱丹丹，
申请(专利权)人：合肥中科环光技术有限公司，
类型：发明
国别省市：