一种脉冲运转的单纵模Ho:YAP固体激光发生器，涉及一种单纵模HoYAP固体激光发生器。本发明专利技术是解决了现有激光发生器无法输出雷达系统所需要的单频脉冲2.12μm激光的问题，它包括激光二极管、光纤激光器、Tm,Ho:YAP种子激光器、耦合系统、Ho:YAP脉冲激光器和注入锁频伺服系统，激光二极管发出的LD泵浦光入射Tm,Ho:YAP种子激光器后，通过耦合系统入射Ho:YAP脉冲激光器，所述的注入锁频伺服系统控制Ho:YAP脉冲激光器输出单频激光。本发明专利技术主要为相干多普勒测风雷达提供适合的光源系统。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种脉冲运转的单纵模Ho:YAP固体激光发生器，涉及一种单纵模HoYAP固体激光发生器。本专利技术是解决了现有激光发生器无法输出雷达系统所需要的单频脉冲2.12μm激光的问题，它包括激光二极管、光纤激光器、Tm,Ho:YAP种子激光器、耦合系统、Ho:YAP脉冲激光器和注入锁频伺服系统，激光二极管发出的LD泵浦光入射Tm,Ho:YAP种子激光器后，通过耦合系统入射Ho:YAP脉冲激光器，所述的注入锁频伺服系统控制Ho:YAP脉冲激光器输出单频激光。本专利技术主要为相干多普勒测风雷达提供适合的光源系统。【专利说明】—种脉冲运转的单纵模Ho:YAP固体激光发生器
本专利技术涉及一种单纵模HoYAP固体激光发生器。
技术介绍
差分吸收激光雷达和相干多普勒测风雷达是实时测量气体成分和大气风场的有力工具，凭借较高的大气传输透过率，2 μ m种子注入单频脉冲固体激光器是上述激光雷达的高性能激光发射源。根据大气透过率谱，相同功率下波长越长的2 μ m激光的传输距离越远，越有利于增大激光雷达的测量距离。激光二极管laser diode，LD直接泵浦的2 μ m固体激光装置具有结构紧凑、性能稳定及易于维护等的优点，非常适合于实际应用。LD泵浦的Tm\Ho掺杂材料是实现2 μ m输出的有效途径，主要有:(I) 800nm左右LD泵浦单掺Tm材料；(2) 1.9 μ m左右LD泵浦单掺Ho材料；(3) 800nm左右LD泵浦Tm，Ho双掺材料。方法(I)由于其增益峰集中在1.9 μ m左右，难以实现大气透过率更高的2.1 μ m波长激光；方法(2)可以实现2.1 μ m波长激光输出，但是目前的1.9 μ m左右LD制作工艺不成熟，导致整个装置转换效率低、废热量大；方法(3)通常要使用低温制冷设备才能有效运转，不方便实际应用。运用种子光注入锁定技术，能够实现激光雷达系统所需要的单频脉冲2 μ m激光输出。注入锁定技术要求注入的种子光为线偏振激光。然而，常见的技术成熟的YAG基质是各向同性材料，不能直接产生线偏振激光，因此YAG类激光装置的谐振腔内通常要插入起偏元件，这带来了额外的插入损耗，并增加了激光装置结构的复杂性。相比之下，YAP基质是各向异性材料，能够直接产生线偏振激光，避免了腔内起偏元件带来的插入损耗，适合作为注入锁定技术的种子光源。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有激光发生器无法输出雷达系统所需要的单频脉冲2.12 μ m激光的问题，本专利技术提供了一种脉冲运转的单纵模HckYAP固体激光发生器。一种脉冲运转的单纵模Ho:YAP固体激光发生器，它包括激光二极管和光纤激光器，它还包括Tm，HoiYAP种子激光器、耦合系统、HoiYAP脉冲激光器和注入锁频伺服系统，所述的Tm，Ho: YAP种子激光器包括第一全反镜、Tm，Ho: YAP晶体、第一波长调谐元件、第二波长调谐元件和输出耦合镜；所述的耦合系统包括第一变换透镜、二分之一波片、光学隔离元件、第一全反镜、第二全反镜和第二变换透镜；所述的Ho: YAP脉冲激光器包括2 μ m输出耦合镜、第一 2 μ m全反镜、Ho: YAP晶体、第一 2 μ m全反镜、第二 2 μ m全反镜和声光调Q晶体；所述的注入锁频伺服系统包括压电陶瓷、红外探测器和电学伺服系统；激光二极管发出的LD泵浦光依次经过Tm，HoiYAP种子激光器中的第一全反镜、Tm, HoiYAP晶体、第一波长调谐元件、第二波长调谐元件和输出耦合镜透射出Tm，HoiYAP种子激光器；Tm, HoiYAP种子激光器输出的种子光通过耦合系统入射至HckYAP脉冲激光器中的2 μ m输出I禹合镜上，2 μ m输出稱合镜将接收到的种子光透射至第一 2 μ m全反镜上,经第一 2μηι全反镜反射的种子光入射至Ho: YAP晶体的上，Ho: YAP晶体将种子光透射至第一 2 μ m全反镜上，第一 2 μ m全反镜将种子光反射至第二 2 μ m全反镜上，第二 2 μ m全反镜将该种子光分束获得透射光和反射光，该反射光依次经声光调Q晶体和2 μ m输出f禹合镜透射输出，所述的经2μ m输出耦合镜透射输出的光作为脉冲运转的单纵模HoYAP固体激光发生器的输出光，光纤激光器发出的泵浦光透过第一 2 μ m全反镜入射至Ho: YAP晶体上，Ho: YAP晶体将该泵浦光透射至第一 2 μ m全反镜上，第一 2 μ m全反镜将接收到的泵浦光透射，所述的第二 2μπι全反镜固定在压电陶瓷的一面，所述的压电陶瓷的电压信号输入端与电学伺服系统的电压信号输出端连接，所述的电学伺服系统的电信号输入端与红外探测器的电信号输出端连接，所述的电学伺服系统的控制信号输出端与声光调Q晶体的控制信号输入端连接，所述的红外探测器用于探测第二 2 μ m全反镜的透射光的谐振强度并转换为电信号。本专利技术所述的Tm，HckYAP种子激光器之后连接耦合系统，耦合系统之后连接Ho: YAP脉冲激光器，注入锁频伺服系统控制Ho: YAP脉冲激光器输出单频激光。本专利技术带来的有益效果是，本专利技术选用激光二极管泵浦的Tm，Ho:YAP种子激光器作为种子光源，选用光纤激光器泵浦的HckYAP脉冲激光器作为振荡器，并运用种子光注入锁定技术，实现了雷达系统所需要的单频脉冲2.12μπι激光输出，并且本专利技术所述的一种脉冲运转的单纵模Ηο:ΥΑΡ固体激光发生器全固态化，体积小，输出激光稳定。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术所述的一种脉冲运转的单纵模HckYAP固体激光发生器的结构示意图。【具体实施方式】【具体实施方式】一:参见图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种脉冲运转的单纵模Ηο:ΥΑΡ固体激光发生器，它包括激光二极管21和光纤激光器22，它还包括Tm, HoiYAP种子激光器、耦合系统、HoiYAP脉冲激光器和注入锁频伺服系统，所述的Tm，HoiYAP种子激光器包括第一全反镜1、Tm, HoiYAP晶体2、第一波长调谐元件3、第二波长调谐元件4和输出耦合镜5 ；所述的耦合系统包括第一变换透镜6、二分之一波片7、光学隔离元件8、第一全反镜9、第二全反镜10和第二变换透镜11 ；所述的Ho = YAP脉冲激光器包括2 μ m输出耦合镜12、第一 2 μ m全反镜13、Ho:YAP晶体14、第一 2 μ m全反镜15、第二 2 μ m全反镜16和声光调Q晶体17 ；所述的注入锁频伺服系统包括压电陶瓷18、红外探测器19和电学伺服系统20 ；激光二极管21发出的LD泵浦光依次经过Tm，HoiYAP种子激光器中的第一全反镜1、Tm, HoiYAP晶体2、第一波长调谐元件3、第二波长调谐元件4和输出耦合镜5透射出Tm, Ho:YAP种子激光器；Tm, Ho: YAP种子激光器输出的种子光通过耦合系统入射至HckYAP脉冲激光器中的2μπι输出耦合镜12上，2 μ m输出耦合镜12将接收到的种子光透射至第一 2 μ m全反镜13上，经第一 2 μ m全反镜13反射的种子光入射至HckYAP晶体14的上，Ho:YAP晶体14将种子光透射至第一2μ m全反镜15上,第一 2 μ m全反镜15将种子光反射至第二 2 μ m全反镜16上,第二 2 μ m全反镜16将该种子光分束获得透射本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种脉冲运转的单纵模Ho:YAP固体激光发生器，它包括激光二极管（21）和光纤激光器（22），其特征在于，它还包括Tm,Ho:YAP种子激光器、耦合系统、Ho:YAP脉冲激光器和注入锁频伺服系统，所述的Tm,Ho:YAP种子激光器包括第一全反镜（1）、Tm,Ho:YAP晶体（2）、第一波长调谐元件（3）、第二波长调谐元件（4）和输出耦合镜（5）；所述的耦合系统包括第一变换透镜（6）、二分之一波片（7）、光学隔离元件（8）、第一全反镜（9）、第二全反镜（10）和第二变换透镜（11）；所述的Ho:YAP脉冲激光器包括2μm输出耦合镜（12）、第一2μm全反镜（13）、Ho:YAP晶体（14）、第一2μm全反镜（15）、第二2μm全反镜（16）和声光调Q晶体（17）；所述的注入锁频伺服系统包括压电陶瓷（18）、红外探测器（19）和电学伺服系统（20）；激光二极管（21）发出的LD泵浦光依次经过Tm,Ho:YAP种子激光器中的第一全反镜（1）、Tm,Ho:YAP晶体（2）、第一波长调谐元件（3）、第二波长调谐元件（4）和输出耦合镜（5）透射出Tm,Ho:YAP种子激光器；Tm,Ho:YAP种子激光器输出的种子光通过耦合系统入射至Ho:YAP脉冲激光器中的2μm输出耦合镜（12）上，2μm输出耦合镜（12）将接收到的种子光透射至第一2μm全反镜（13）上，经第一2μm全反镜（13）反射的种子光入射至Ho:YAP晶体（14）的上，Ho:YAP晶体（14）将种子光透射至第一2μm全反镜（15）上，第一2μm全反镜（15）将种子光反射至第二2μm全反镜（16）上，第二2μm全反镜（16）将该种子光分束获得透射光和反射光，该反射光依次经声光调Q晶体（17）和2μm输出耦合镜（12）透射输出，所述的经2μm输出耦合镜（12）透射输出的光作为脉冲运转的单纵模HoYAP固体激光发生器的输出光，光纤激光器（22）发出的泵浦光透过第一2μm全反镜（13）入射至Ho:YAP晶体（14）上，Ho:YAP晶体（14）将该泵浦光透射至第一2μm全反镜（15）上，第一2μm全反镜（15）将接收到的泵浦光透射，所述的第二2μm全反镜（16）固定在压电陶瓷（18）的一面，所述的压电陶瓷（18）的电压信号输入端与电学伺服系统（20）的电压信号输出端连接，所述的电学伺服系统（20）的电信号输入端与红外探测器（19）的电信号输出端连接，所述的电学伺服系统（20）的控制信号输出端与声光调Q晶体（17）的控制信号输入端连接，所述的红外探测器（19）用于探测第二2μm全反镜（16）的透射光的谐振强度并转换为电信号。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：戴通宇，姚宝权，段小明，鞠有伦，王月珠，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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