一种全单通结构的紫外连续激光产生系统技术方案

技术编号:40466136 阅读:24 留言:0更新日期:2024-02-22 23:20
本发明专利技术的一种全单通结构的紫外连续激光产生系统,包括依次连接的红外激光产生系统、可见激光产生系统与紫外激光产生系统,所述红外激光产生系统包括依次连接的单频激光产生与相位调制系统和激光放大系统,通过相位调制将单频种子激光的线宽进行展宽,产生少频或多单频窄线宽激光,经激光放大系统输出,进入可见激光产生系统,并通过单通或级联单通的倍频或和频过程实现频率上转换,同时实现对频率上转换激光的光谱压缩,产生单频或窄线宽可见激光,并最终进入紫外激光产生系统,通过单通或级联单通倍频过程实现紫外连续激光输出,特别是百毫瓦以上的高功率单频或窄线宽紫外连续激光输出,可有效提高现有技术中紫外激光的输出功率和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光,具体涉及一种全单通结构的紫外连续激光产生系统


技术介绍

1、紫外激光在工业加工和基础科学研究领域都有着广泛的应用。除准分子激光器外,非线性频率变换也是获得紫外激光的一种重要手段,并且具有输出波长灵活、稳定性好、使用寿命长等诸多优点。随着激光技术与非线性晶体生长和加工技术的发展,通过可见激光频率的上转换(如倍频)产生紫外激光的技术被广泛应用。在单频或窄线宽紫外连续激光领域,通常以近红外激光作为基频光,通过两次谐振倍频或一次单通倍频加一次谐振倍频的方式来获得高功率的紫外连续激光。其优势在于可以实现较高的频率转换效率,但由于系统内有谐振腔和锁腔系统,无论是采用两次谐振倍频的方案还是采用一次单通倍频加一次谐振倍频的方案,其系统结构都比较复杂,这就导致整个系统成本高,稳定性较差,易受到外部机械振动的影响,使得输出功率出现波动。与之相比,基于全单通结构的系统,其结构获得了极大的简化,同时降低了系统成本,提高了系统稳定性,特别是对外部机械振动的敏感度大大降低,有利于实现功率稳定的紫外激光输出,但由于频率转换效率低,难以产生高功率的窄线宽紫外连续激光本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种全单通结构的紫外连续激光产生系统,其特征在于:包括依次连接的红外激光产生系统、可见激光产生系统与紫外激光产生系统;所述红外激光产生系统包含两个子系统,分别为单频激光产生与相位调制系统和激光放大系统;红外激光产生系统的两个子系统依次连接,其中单频激光产生与相位调制系统产生单频种子激光,并通过相位调制将单频种子激光的线宽进行展宽,产生少频或多单频窄线宽激光,经激光放大系统进行放大后产生高功率近红外激光;红外激光产生系统输出的高功率近红外激光进入可见激光产生系统,通过单通或级联单通的倍频或和频过程实现驱动激光频率上转换,同时实现上转换激光光谱宽度的控制,产生单频或窄线宽可见激光;单频或...

【技术特征摘要】

1.一种全单通结构的紫外连续激光产生系统,其特征在于:包括依次连接的红外激光产生系统、可见激光产生系统与紫外激光产生系统;所述红外激光产生系统包含两个子系统,分别为单频激光产生与相位调制系统和激光放大系统;红外激光产生系统的两个子系统依次连接,其中单频激光产生与相位调制系统产生单频种子激光,并通过相位调制将单频种子激光的线宽进行展宽,产生少频或多单频窄线宽激光,经激光放大系统进行放大后产生高功率近红外激光;红外激光产生系统输出的高功率近红外激光进入可见激光产生系统,通过单通或级联单通的倍频或和频过程实现驱动激光频率上转换,同时实现上转换激光光谱宽度的控制,产生单频或窄线宽可见激光;单频或窄线宽可见激光进入紫外激光产生系统后,通过单通倍频或级联单通倍频过程实现紫外激光,特别是功率在百毫瓦以上的高功率单频或窄线宽紫外连续激光输出。

2.如权利要求1所述的全单通结构的紫外连续激光产生系统,其特征在于:所述单频激光产生与相位调制系统控制所述激光放大系统中的非线性效应,使激光放大系统实现高功率红外激光输出;

3.如权利要求2所述的单频激光产生与相位调制系统,其特征在于:所述第一单频激光器、第二单频激光器选用稀土粒子掺杂的固体激光器、固体拉曼激光器、分布反馈半导体激光器、外腔半导体激光器、分布反馈光纤激光器或分布式布拉格反射光纤激光器;第一单频激光器与第二单频激光器产生单频种子激光的线宽小于200mhz,且中心波长可调,且中心波长间隔不大于2nm或不小于4nm;当两个单频种子激光波长间隔≤2nm时,在激光放大系统放大过程中产生四波混频,并提高红外激光产生系统的最大输出功率;当两个种子间隔≥4nm时,在激光放大系统放大过程中的四波混频进行抑制,并通过可见激光产生系统输出单频可见激光;其特征还在于,所述第一相位调制器与第二相位调制器选用光纤耦合电光相位调制器或空间相位调制器。

4.如权利要求2所述的单频激光产生与相位调制系统,其特征在于:所述信号发生器产生多个周期性信号或白噪声信号,且输出信号功率和频率可调,信号频率范围为0-20ghz;产生多个信号时,信号间的时间延迟可调亦可锁定、频率可调亦可锁定;所述周期性信号为正弦信号、方波信号、伪随机码...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩璐曾鑫程鑫冯衍
申请(专利权)人:国科大杭州高等研究院
类型:发明
国别省市:

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