一種內腔單諧振光學參量振蕩器制造技術

本發明專利技術公開了一種內腔單諧振光學參量振蕩器，880nm激光二極管發出泵浦光，經傳能光纖傳輸和耦合透鏡組聚焦后泵浦激光增益介質Nd:YVO4晶體，產生1064nm激光在諧振腔反射鏡和激光增益介質Nd:YVO4晶體端面的1064nm高反膜構成的激光諧振腔內振蕩；諧振腔反射鏡、平-平分束鏡和信號光輸出鏡構成光學參量振蕩器的信號光諧振腔，1064nm激光經過聚焦透鏡聚焦在非線性光學晶體中，產生的信號光在信號光諧振腔內振蕩，并經信號光輸出鏡輸出，產生的閑頻光經諧振腔反射鏡輸出。本發明專利技術通過更換不同信號光透過率的信號光輸出鏡，使SRO能夠在較大泵浦功率范圍內均保持高下轉換效率，并提高總提取效率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及激光
中的激光器，特別涉及一種在由低到高的較大泵浦功率范圍內均能保持高轉換效率的內腔單諧振光學參量振蕩器。
技術介紹
單諧振光學參量振蕩器(SRO)是拓展激光相干輻射波長范圍，獲得可調諧相干光源的重要非線性光學頻率變換技術之一。內腔單諧振光學參量振蕩器(ICSRO)將非線性介質置于泵浦激光諧振腔內，利用腔內的高功率密度，能夠在較低的外界泵浦功率下實現SRO的高效率連續波運轉。在外界泵浦功率等于SRO閾值的平方除以激光閾值，即Pin=(Pth-Sffi))2/pth-laser時，ICSRO的下轉換效率的理論值達到100%，而后隨著泵浦功率的繼續增加，在逆轉換過程的作用下，能量由信號光場和閑頻光場耦合回泵浦光場，導致下轉換效率逐漸下降。因此，為了實現ICSRO的高效運轉，需要通過設計使SRO閾值為泵浦激光閾值和外界泵浦功率的幾何平均值，即Pth—SRO = 4Pin.Pm—I—。對此，文獻 “Continuous-wave, intracavity optical parametric oscillators:an analysis of power characteristics,Appl. Phys.B，66，701-710，1998”中給出了詳盡的論述。近年來，外界泵浦源能夠提供的泵浦功率越來越高，甚至需要將SRO諧振腔適當調偏以提高閾值，例如文獻“Stable, continuous -wave, intracavity, optical parametricoscillator pumped by a semiconductor disk laser (VEC SEL)，Opt.Express,17,10648-10658，2009”中，在最高泵浦功率下對諧振腔重新準直，使閾值提高后以抑制逆轉換后，非振蕩閑頻光的輸出功率相比按照最低SRO閾值準直情況下提高一倍以上。專利技術人在實現本專利技術的過程中，發現現有技術中至少存在以下的缺點和不足為使SRO在較大泵浦功率范圍內都保持高下轉換效率，通常需要經常對諧振腔進行重新準直，這在實際應用中是非常不利的；而通過調偏諧振腔單純的引入準直損耗以提高閾值，顯然也是很低效的。
技術實現思路
本專利技術提供了一種內腔單諧振光學參量振蕩器，本專利技術實現了在較大泵浦功率范圍內都保持高下轉換效率，避免了對SRO諧振腔的重新準直，詳見下文描述—種內腔單諧振光學參量振蕩器，所述內腔單諧振光學參量振蕩器包括880nm激光二極管泵浦源、傳能光纖、耦合透鏡組、激光增益介質NchYVO4晶體、聚焦透鏡、平-平分束鏡、非線性光學晶體、諧振腔反射鏡、2至4片對信號光透過率不同的信號光輸出鏡和可旋轉圓盤，其中，所述激光增益介質Nd = YVO4晶體一端鍍880nm增透膜和1064nm高反膜，另一端鍍1064nm增透膜；所述聚焦透鏡雙面鍍1064nm增透膜；所述平-平分束鏡雙面鍍1064nm增透膜，一面鍍I. 5 μ m高反膜；非線性光學晶體8為PPLN晶體，極化周期29 μ m,雙面鍍1064nm、I.5 μ m和3. 66 μ m增透膜;所述諧振腔反射鏡為凹鏡，鍍1064nm、I. 5 μ m高反膜和3. 66 μ m增透膜；所述信號光輸出鏡為凹鏡，鍍I. 5μπι部分透過膜；所述信號光輸出鏡安裝在所述可旋轉圓盤上；所述880nm激光二極管泵浦源發出泵浦光，經所述傳能光纖傳輸和所述耦合透鏡組聚焦后對所述激光增益介質Nd: YVO4晶體進行泵浦；所述激光增益介質Nd: YVO4晶體產生粒子數反轉，在所述諧振腔反射鏡和所述激光增益介質NchYVO4晶體端面的1064nm高反膜構成的諧振腔的反饋作用下產生波長為1064nm激光；所述諧振腔反射鏡、所述平-平分束鏡和所述信號光輸出鏡構成光學參量振蕩器的信號光諧振腔，所述1064nm激光經過所述聚焦透鏡聚焦在所述非線性光學晶體中，產生的信號光在所述信號光諧振腔的正反饋作用下形成振蕩；產生的閑頻光經所述諧振腔反射鏡輸出，所述信號光經所述信號光輸出鏡輸出。所述內腔單諧振光學參量振蕩器還包括固定裝置，通過所述固定裝置配合所述可旋轉圓盤，對所述信號光輸出鏡進行更換。 所述內腔單諧振光學參量振蕩器還包括聲光Q開關，所述聲光Q開關雙面鍍有1064nm增透膜，通過所述聲光Q開關使所述1064nm激光實現脈沖運轉。本專利技術提供的技術方案的有益效果是本專利技術通過更換不同透過率的信號光輸出鏡替代通常的重新準直諧振腔，在只需較低閑頻光輸出功率的情況時，可使用對信號光高反的信號光輸出鏡，降低閾值，在低泵浦功率下即得到所需的輸出；在需要較高輸出功率時，可以簡便地換用對信號光具有耦合輸出透過率的信號光輸出鏡，一方面能夠抑制逆轉換、使得SRO保持較高的下轉換效率，避免了高泵浦功率下為獲得高閑頻光輸出功率而需要對諧振腔重新準直的問題；另一方面能夠獲得有用的I. 5μπι信號光輸出，滿足對信號光輸出的需求，明顯提高總提取效率，對高泵浦功率進行充分利用。附圖說明圖I為本專利技術提供的一種內腔單諧振光學參量振蕩器的結構示意圖；圖2為本專利技術提供的信號光輸出鏡、可旋轉圓盤及固定裝置的示意圖；圖3為本專利技術提供的一種內腔單諧振光學參量振蕩器的另一結構示意圖。附圖中，各標號所代表的部件列表如下I :880nm激光二極管泵浦源；2 :傳能光纖；3 :耦合透鏡組；4 :激光增益介質NchYVO4晶體；5 :聚焦透鏡；6:聲光Q開關；7 :平-平分束鏡；8 :非線性光學晶體；9 :諧振腔反射鏡；10 :信號光輸出鏡；11:可旋轉圓盤；12:固定裝置。具體實施例方式為使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本專利技術實施方式作進一步地詳細描述。為了實現較大泵浦功率范圍內都保持高下轉換效率，避免對SRO諧振腔的重新準直，本專利技術實施例提供了一種內腔單諧振光學參量振蕩器，參見圖I、圖2和圖3，本專利技術實施通過對SRO的信號光輸出鏡進行簡便的更換，控制SRO的閾值。這樣做的好處是使得無需對SRO諧振腔進行重新準直即能使其在由低到高的較大的泵浦功率范圍內均保持高下轉換效率，同時獲得有用的振蕩信號光輸出，提高總提取效率，對高泵浦功率進行充分利用，詳見下文描述—種內腔單諧振光學參量振蕩器，包括880nm激光二極管泵浦源I、傳能光纖2、耦合透鏡組3、激光增益介質NchYVO4晶體4、聚焦透鏡5、平-平分束鏡7、非線性光學晶體8、諧振腔反射鏡9、2至4片對信號光透過率不同的信號光輸出鏡10和可旋轉圓盤11，其中，激光增益介質Nd = YVO4晶體4 一端鍍880nm增透膜和1064nm高反膜，另一端鍍1064nm增透膜；聚焦透鏡5雙面鍍1064nm增透膜；平-平分束鏡7雙面鍍1064nm增透膜，一面鍍I. 5 μ m高反膜；非線性光學晶體8為周期極化鈮酸鋰(PPLN)晶體，極化周期29 μ m,雙面鍍1064nm、I. 5 μ m和3. 66 μ m增透膜；諧振腔反射鏡9為凹鏡，鍍1064nm、I. 5 μ m高反 膜和3. 66 μ m增透膜；信號光輸出鏡10為凹鏡,鍍I. 5 μ m部分透過膜；信號光輸出鏡10安裝在可旋轉圓盤11上；880nm激光二極管泵浦源I發出泵浦光，經傳能光纖2傳輸和耦合本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種內腔單諧振光學參量振蕩器，其特征在于，所述內腔單諧振光學參量振蕩器包括：880nm激光二極管泵浦源、傳能光纖、耦合透鏡組、激光增益介質Nd:YVO4晶體、聚焦透鏡、平？平分束鏡、非線性光學晶體、諧振腔反射鏡、2至4片對信號光透過率不同的信號光輸出鏡和可旋轉圓盤，其中，所述激光增益介質Nd:YVO4晶體一端鍍880nm增透膜和1064nm高反膜，另一端鍍1064nm增透膜；所述聚焦透鏡雙面鍍1064nm增透膜；所述平？平分束鏡雙面鍍1064nm增透膜，一面鍍1.5μm高反膜；非線性光學晶體為PPLN晶體，極化周期29μm，雙面鍍1064nm、1.5μm和3.66μm增透膜；所述諧振腔反射鏡為凹鏡，鍍1064nm、1.5μm高反膜和3.66μm增透膜；所述信號光輸出鏡為凹鏡，鍍1.5μm部分透過膜；所述信號光輸出鏡安裝在所述可旋轉圓盤上；所述880nm激光二極管泵浦源發出泵浦光，經所述傳能光纖傳輸和所述耦合透鏡組聚焦后對所述激光增益介質Nd:YVO4晶體進行泵浦；所述激光增益介質Nd:YVO4晶體產生粒子數反轉，在所述諧振腔反射鏡和所述激光增益介質Nd:YVO4晶體端面的1064nm高反膜構成的諧振腔的反饋作用下產生波長為1064nm激光；所述諧振腔反射鏡、所述平？平分束鏡和所述信號光輸出鏡構成光學參量振蕩器的信號光諧振腔，所述1064nm激光經過所述聚焦透鏡聚焦在所述非線性光學晶體中，產生的信號光在所述信號光諧振腔的正反饋作用下形成振蕩；產生的閑頻光經所述諧振腔反射鏡輸出，所述信號光經所述信號光輸出鏡輸出。...

【技術特征摘要】
1.ー種內腔單諧振光學參量振蕩器，其特征在于，所述內腔單諧振光學參量振蕩器包括880nm激光二極管泵浦源、傳能光纖、耦合透鏡組、激光増益介質NchYVO4晶體、聚焦透鏡、平-平分束鏡、非線性光學晶體、諧振腔反射鏡、2至4片對信號光透過率不同的信號光輸出鏡和可旋轉圓盤，其中， 所述激光増益介質Nd = YVO4晶體一端鍍880nm增透膜和1064nm高反膜，另一端鍍1064nm增透膜；所述聚焦透鏡雙面鍍1064nm增透膜；所述平-平分束鏡雙面鍍1064nm增透膜，一面鍍I. 5 μ m高反膜；非線性光學晶體為PPLN晶體，極化周期29 μ m,雙面鍍1064nm、I.5 μ m和3. 66 μ m增透膜;所述諧振腔反射鏡為凹鏡，鍍1064nm、l. 5 μ m高反膜和3. 66 μ m增透膜；所述信號光輸出鏡為凹鏡，鍍I. 5μπι部分透過膜；所述信號光輸出鏡安裝在所述可旋轉圓盤上； 所述880nm激光二極管泵浦源發出泵浦光，經所述傳能光纖傳輸和所述耦合透鏡組聚焦后對所述激...

【專利技術屬性】
技術研發人員：丁欣，盛泉，李斌，殷蘇嘉，史春鵬，姚建銓，溫午麒，
申請(專利權)人：天津大學，
類型：發明
國別省市：