中红外光产生系统及激光器技术方案

技术编号:40030739 阅读:6 留言:0更新日期:2024-01-16 18:12
本技术实施例公开了一种中红外光产生系统及激光器,中红外光产生系统包括转换光路和调控光路,转换光路包括能够发射泵浦光的泵浦源以及设置在泵浦光的传播路径上的转换结构,转换结构能够将泵浦光转换为中红外光,且泵浦光能够在转换结构内自发产生信号光射出。调控光路包括能够反射信号光且能够透射泵浦光的半透组件以及传输组件,半透组件和传输组件配合能够将信号光传输至泵浦光的照射路径上,以与泵浦光进行合束后照射至转换结构中,传输组件能够使信号光的时域和泵浦光的时域能够至少部分重合。通过设置调控光路,能够简化光路结构且能够提升中红外光的转换效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及激光,尤其涉及一种中红外光产生系统及激光器


技术介绍

1、近年来,3-5μm短脉冲中红外激光在光谱探测、材料分析、空间通信等诸多领域均发挥着重要的作用,已经成熟地运用在民用技术以及国防科技当中。同步脉冲泵浦差频产生技术借助时频域同步的信号光对泵浦光进行诱导,在非线性晶体中发生三波混频过程,从而获得高转换效率的中红外激光输出。

2、相关技术中,注入的同步信号光源主要通过额外搭建激光器或利用高非线性光纤的光谱展宽所产生。额外搭建产生信号光源的激光器增加了成本,也增加了系统的整体复杂性。而通过高非线性光纤的光谱展宽获得的信号光源,由于非线性调制不稳定造成信号光光谱抖动,影响后续差频中红外的产生。因此,发展一种结构简单且转换效率较高的短脉冲中红外激光是当前亟待突破的研究难题。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对上述问题,提出了一种结构简单且转换效率较高的中红外光产生系统及激光器。

2、本技术实施例提供一种中红外光产生系统,包括:

3、转换光路,包括能够发射泵浦光的泵浦源以及设置在所述泵浦光的传播路径上的转换结构,所述转换结构能够将所述泵浦光转换为中红外光,且所述泵浦光能够在所述转换结构内自发产生信号光射出;

4、以及调控光路,所述调控光路包括能够反射信号光且能够透射泵浦光的半透组件,以及传输组件,所述半透组件和所述传输组件配合能够将所述信号光传输至所述泵浦光的照射路径上,以与所述泵浦光进行合束后照射至所述转换结构中,所述传输组件能够通过改变传输距离的方式改变所述信号光的时域,以使所述信号光的时域和所述泵浦光的时域能够至少部分重合。

5、在一些实施例中,所述半透组件包括间隔设置的第一二向色镜和第二二向色镜,所述第一二向色镜和所述第二二向色镜均位于所述泵浦光的路径上,且所述泵浦光能够穿过所述第一二向色镜和所述第二二向色镜,所述转换结构位于所述第一二向色镜和所述第二二向色镜之间,所述第二二向色镜能够将所述信号光反射至所述传输组件,经由所述传输组件传输至所述第一二向色镜,所述第一二向色镜能够将所述信号光反射至所述泵浦光的照射路径上。

6、在一些实施例中,所述第二二向色镜上镀有2μm以上的透光膜以及1.7μm以下的反光膜,所述第一二向色镜上镀有1μm以上的透光膜以及1.5μm以下的反光膜。

7、在一些实施例中,所述传输组件包括间隔设置的第一反射镜和第二反射镜,所述第二二向色镜反射的信号光能够依次经由所述第一反射镜和所述第二反射镜反射至所述第一二向色镜。

8、在一些实施例中,所述第一反射镜和所述第二反射镜的反射率均大于等于99%,所述第一反射镜和所述第二反射镜之间的间距可调。

9、在一些实施例中,所述转换结构包括沿着所述泵浦光的路径间隔设置的第一透镜、第二透镜以及非线性晶体,所述非线性晶体位于所述第一透镜和所述第二透镜之间,所述第一透镜采用平凸透镜,所述第二透镜采用消色差透镜。

10、在一些实施例中,所述半透组件包括两个间隔设置的波分复用器,所述传输组件为光纤延时线,所述转换结构位于两个所述波分复用器之间,所述转换结构包括非线性波导,所述波分复用器能够透射所述泵浦源的光线且能够反射所述信号光,所述光纤延时线的两端分别连接在两个所述波分复用器上,所述信号光能够分别经由位于其射出路径上的所述波分复用器反射、所述光纤延时线以及另外一个所述波分复用器反射后,与所述泵浦光合束。

11、在一些实施例中,所述调控光路还包括滤波器,所述滤波器位于所述半透组件和所述传输组件之间,以限定所述信号光的光谱。

12、在一些实施例中,所述转换光路上还设置有采用2μm的长通滤波片,经由所述转换结构转换得到的中红外光能够照射至所述滤波片。

13、本技术实施例还提供一种激光器,包括上述所述的中红外光产生系统。

14、采用本技术实施例,具有如下有益效果:

15、依据上述实施例中的中红外光产生系统及激光器,通过设置调控光路,能够将泵浦光自发参量下产生的信号光传输至泵浦光的传播路径上,使得信号光与泵浦光进行合束后射入转换结构中,又由于传输组件的传输距离可变,通过改变传输距离能够改变信号光的时域,以使得信号光的时域同泵浦光的时域部分重合甚至一致,进而为泵浦光在转换结构中转换中红外光的过程提供信号源,能够降低转换中红外光的阈值,使得泵浦光更容易转换为中红外光,提升中红外光的转换效率。另外,仅通过调控光路即可实现提升中红外光的转换效率,使得整个系统的光路较为简单,且信号光是由泵浦光产生,信号光的频域和泵浦光的频域一致,无需再对信号光进行频域的调控,使得整个系统具有更好的稳定性。

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【技术保护点】

1.一种中红外光产生系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的中红外光产生系统,其特征在于,所述半透组件包括间隔设置的第一二向色镜和第二二向色镜,所述第一二向色镜和所述第二二向色镜均位于所述泵浦光的路径上,且所述泵浦光能够穿过所述第一二向色镜和所述第二二向色镜,所述转换结构位于所述第一二向色镜和所述第二二向色镜之间,所述第二二向色镜能够将所述信号光反射至所述传输组件,经由所述传输组件传输至所述第一二向色镜,所述第一二向色镜能够将所述信号光反射至所述泵浦光的照射路径上。

3.根据权利要求2所述的中红外光产生系统,其特征在于,所述第二二向色镜上镀有2μm以上的透光膜以及1.7μm以下的反光膜,所述第一二向色镜上镀有1μm以上的透光膜以及1.5μm以下的反光膜。

4.根据权利要求2或3所述的中红外光产生系统,其特征在于,所述传输组件包括间隔设置的第一反射镜和第二反射镜,所述第二二向色镜反射的信号光能够依次经由所述第一反射镜和所述第二反射镜反射至所述第一二向色镜。

5.根据权利要求4所述的中红外光产生系统,其特征在于,所述第一反射镜和所述第二反射镜的反射率均大于等于99%,所述第一反射镜和所述第二反射镜之间的间距可调。

6.根据权利要求1所述的中红外光产生系统,其特征在于,所述转换结构包括沿着所述泵浦光的路径间隔设置的第一透镜、第二透镜以及非线性晶体,所述非线性晶体位于所述第一透镜和所述第二透镜之间,所述第一透镜采用平凸透镜,所述第二透镜采用消色差透镜。

7.根据权利要求1所述的中红外光产生系统,其特征在于,所述半透组件包括两个间隔设置的波分复用器,所述传输组件为光纤延时线,所述转换结构位于两个所述波分复用器之间,所述转换结构包括非线性波导,所述波分复用器能够透射所述泵浦源的光线且能够反射所述信号光,所述光纤延时线的两端分别连接在两个所述波分复用器上,所述信号光能够分别经由位于其射出路径上的所述波分复用器反射、所述光纤延时线以及另外一个所述波分复用器反射后,与所述泵浦光合束。

8.根据权利要求1所述的中红外光产生系统,其特征在于,所述调控光路还包括滤波器,所述滤波器位于所述半透组件和所述传输组件之间,以限定所述信号光的光谱。

9.根据权利要求1所述的中红外光产生系统,其特征在于,所述转换光路上还设置有采用2μm的长通滤波片,经由所述转换结构转换得到的中红外光能够照射至所述滤波片。

10.一种激光器,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的中红外光产生系统。

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【技术特征摘要】

1.一种中红外光产生系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的中红外光产生系统,其特征在于,所述半透组件包括间隔设置的第一二向色镜和第二二向色镜,所述第一二向色镜和所述第二二向色镜均位于所述泵浦光的路径上,且所述泵浦光能够穿过所述第一二向色镜和所述第二二向色镜,所述转换结构位于所述第一二向色镜和所述第二二向色镜之间,所述第二二向色镜能够将所述信号光反射至所述传输组件,经由所述传输组件传输至所述第一二向色镜,所述第一二向色镜能够将所述信号光反射至所述泵浦光的照射路径上。

3.根据权利要求2所述的中红外光产生系统,其特征在于,所述第二二向色镜上镀有2μm以上的透光膜以及1.7μm以下的反光膜,所述第一二向色镜上镀有1μm以上的透光膜以及1.5μm以下的反光膜。

4.根据权利要求2或3所述的中红外光产生系统,其特征在于,所述传输组件包括间隔设置的第一反射镜和第二反射镜,所述第二二向色镜反射的信号光能够依次经由所述第一反射镜和所述第二反射镜反射至所述第一二向色镜。

5.根据权利要求4所述的中红外光产生系统,其特征在于,所述第一反射镜和所述第二反射镜的反射率均大于等于99%,所述第一反射镜和所述第二反射镜之间的间距可调。

6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:闫培光李博文杨宇刚
申请(专利权)人:珠海禾旭激光技术有限公司
类型:新型
国别省市:

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