由掺铥激光器直接泵浦ZGP晶体的小型化中长波红外固体激光器制造技术

技术编号:46483800 阅读:0 留言:0更新日期:2025-09-26 19:05
一种由掺铥激光器直接泵浦ZGP晶体的小型化中长波红外固体激光器,掺铥激光器以两个中心发射波长为793 nm的激光二极管作为泵浦源,两块参数相同的Tm:YAP晶体级联放置在“U”型谐振腔内作为激光增益介质,声光Q晶体在谐振腔内控制腔内损耗,输出波长为1.94 µm的脉冲激光;1.94 µm的脉冲铥激光作为泵浦光通过ZGP‑OPO模块后,获得2.8 µm信号光与6.2 µm闲频光。本发明专利技术通过Tm激光器一级振荡输出1.94 µm激光直接作为泵源,ZGP‑OPO非线性输出中长波红外激光,简化了中长波激光器整体光路结构、提高了电光转换效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高功率激光器光学,具体涉及一种由掺铥激光器直接泵浦zgp晶体的小型化中长波红外固体激光器。


技术介绍

1、中红外激光波段位于大气窗口中,在各领域中均有广泛应用,尤其在遥感探测、医学应用与激光对抗中,中红外激光的作用不可或缺。非线性频率转换技术因其有较高的转化效率以及波长可调谐型,是获得中长波红外脉冲激光的有力手段。在众多非线性晶体中,磷锗锌zngep2(zgp)具有极高的非线性系数,较高的损伤阈值与良好的导热性,使得其在低重频高能量或高平均功率高重频两种输出状态下均能稳定运行。因此,目前基于zgp晶体的光参量振荡技术路线(zgp-opo)在中红外光源领域最为成熟,是实现中长红外波段脉冲激光重要途径。

2、传统zgp-opo技术路线以钬(ho)激光器发射的2.1µm脉冲激光作为泵浦光源,即使用tm激光器泵浦ho激光器输出的2.1 µm激光作为zgp-opo的泵浦光源。但是,ho-zgp-opo系统由多级激光泵浦构成,导致整体电光转换效率低下;同时实际光路复杂,稳定性较差。难以满足现代应用对小型化、高稳定性激光器的需求。此外,ho激光本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种由掺铥激光器直接泵浦ZGP晶体的小型化中长波红外固体激光器,其特征在于,包括:793 nm泵浦光束准直聚焦模块、Tm:YAP激光谐振腔模块、1.94µm光束变换模块和中长波ZGP-OPO模块;

2.根据权利要求1所述的小型化中长波红外固体激光器,其特征在于,所述U型谐振腔,包括第一二向色镜(1-9)、第二二向色镜(1-10)、声光Q晶体(1-12)、1.94 µm全反射平镜(1-13)、法布里-珀罗标准具(1-14)和1.94 µm平凹输出耦合透镜(1-15),所述第一二向色镜(1-9)和第二二向色镜(1-10)相互垂直对称放在置在所述两块串联放置的Tm:YAP晶体(...

【技术特征摘要】

1.一种由掺铥激光器直接泵浦zgp晶体的小型化中长波红外固体激光器,其特征在于,包括:793 nm泵浦光束准直聚焦模块、tm:yap激光谐振腔模块、1.94µm光束变换模块和中长波zgp-opo模块;

2.根据权利要求1所述的小型化中长波红外固体激光器,其特征在于,所述u型谐振腔,包括第一二向色镜(1-9)、第二二向色镜(1-10)、声光q晶体(1-12)、1.94 µm全反射平镜(1-13)、法布里-珀罗标准具(1-14)和1.94 µm平凹输出耦合透镜(1-15),所述第一二向色镜(1-9)和第二二向色镜(1-10)相互垂直对称放在置在所述两块串联放置的tm:yap晶体(1-11)两侧,且所述第一二向色镜(1-9)和第二二向色镜(1-10)镀有793 nm增透膜和1.94 µm全反膜;所述1.94 µm全反射平镜(1-13)作为前腔镜,1.94 µm平凹输出耦合透镜(1-15)作为后腔镜,共同构成呈u型的平-凹谐振腔;所述声光q晶体(1-12)设置在前腔镜与第一二向色镜(1-9)之间,用于控制腔内损耗并实现脉冲输出;所述法布里-珀罗标准具(1-14)设置在后腔镜与第二二向色镜(1-10)之间,用于光谱选模。

3.根据权利要求1或2所述的小型化中长波红外固体激光器,其特征在于,两块tm:yap晶体(1-11)的参数相同,且相接面间距2-20 mm。

4.根据权利要求1或2所述的小型化中长波红外固体激光器,其特征在于,所述两块串联放置的tm:yap晶体(1-11)两面均镀有793 nm增透膜和1.94 μm增透膜。

5.根据权利要求2所述的小型化中长波红外固体激光器,其特征在于,所述声光q晶体(1-12)两通光面均镀有1.94 μm增透膜。

6.根据权利要求1所述的小型化中长波红外固体激光器,其特征在于,所述1.94µm光束变换模块,包括沿光路依次设置的1.94 µm第一平凹透镜(2-1)、1.94 µm二分之一波片(2-2)、45°1.94 µm全反镜(2-3)、45°1.94 µm偏振片(2-4)、1.94 µm第二平凸透镜(2-5)和1.94µm第三平凸透镜(2-6);其中,所述1.94 µm第一平凹透镜(2-1)、1.94 µm第二平凸透镜(2-5)和1.94 µm第三平凸透镜(2-6)用于将1.94 µm光束的光斑直径与发散控制在所需大小后注入zgp-opo,所述1.94 µm二分之一波片(2-2)用...

【专利技术属性】
技术研发人员:余婷高翔云贺振兴
申请(专利权)人:中国科学院上海光学精密机械研究所
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1