一种波长和模式可控的双波长固体涡旋激光器.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115954750A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202310043704.6(22)申请日2023.01.29(71)申请人河北工业大学地址300401天津市北辰区西平道5340号(72)发明人齐瑶瑶张雨白振旭吕志伟王雨雷丁洁颜秉政(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201专利代理师李林娟(51)Int.Cl.H01S3/083(2006.01)H01S3/08(2023.01)H01S3/08036(2023.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种波长和模式可控的双波长固体涡旋激光器(57)摘要本发明公开了一种波长和模式可控的双波长固体涡旋激光器，泵浦源发射增益介质吸收带内的泵浦光，经传能光纤输出，通过耦合透镜组准直聚焦，经输入镜进入增益介质，产生反转粒子数获得激光；输入镜与输出镜构成第一预设波长的谐振腔，谐振腔内的本征模式在腔内首先经过第一聚焦透镜进行聚焦，本征模式被聚焦在输出镜上，形成球差，通过调整输出镜的位置实现基横模或涡旋光的可控输出；通过控制输出镜与第二聚焦透镜的位置，结合四分之一波片的角度控制，实现第一预设波长与第二预设波长双端口波长与模式可选择的涡旋光输出；第一预设波长在输入镜与输出镜构成的谐振腔中谐振产生，第二预设波长在输入镜与全反镜以及薄膜偏振片构成的谐振腔中谐振产生。CN115954750ACN115954750A权利要求书1/1页1.一种波长和模式可控的双波长固体涡旋激光器，所述激光器包括：泵浦源，其特征在于，泵浦源发射增益介质吸收带内的泵浦光，经传能光纤输出，通过耦合透镜组准直聚焦，经输入镜进入增益介质，产生反转粒子数获得激光；输入镜与输出镜构成第一预设波长的谐振腔，谐振腔内的本征模式在腔内首先经过第一聚焦透镜进行聚焦，本征模式被聚焦在输出镜上，形成球差，通过调整输出镜的位置实现基横模或涡旋光的可控输出；通过控制输出镜与第二聚焦透镜的位置，结合四分之一波片的角度控制，实现第一预设波长与第二预设波长双端口波长与模式可选择的涡旋光输出；第一预设波长在输入镜与输出镜构成的谐振腔中谐振产生，第二预设波长在输入镜与全反镜以及薄膜偏振片构成的谐振腔中谐振产生。2.根据权利要求1所述的一种波长和模式可控的双波长固体涡旋激光器，其特征在于，所述泵浦源为中心波长808nm的半导体激光器；输入镜为镀有泵浦光增透膜、1064nm和1342nm高反膜的平面镜。3.根据权利要求1所述的一种波长和模式可控的双波长固体涡旋激光器，其特征在于，所述增益介质为Nd:LuVO4激光晶体，掺杂浓度0.5at.％，晶体尺寸3×3×6mm3。4.根据权利要求1所述的一种波长和模式可控的双波长固体涡旋激光器，其特征在于，所述第一预设波长为1342nm，第二预设波长为1064nm。5.根据权利要求1所述的一种波长和模式可控的双波长固体涡旋激光器，其特征在于，所述耦合透镜组为镀有泵浦光高透膜的透镜，其耦合比为1:3。6.根据权利要求1所述的一种波长和模式可控的双波长固体涡旋激光器，其特征在于，所述第一聚焦透镜为镀有1064nm、1342nm高透膜的平凸透镜。7.根据权利要求1所述的一种波长和模式可控的双波长固体涡旋激光器，其特征在于，所述输出镜为镀有1342nm部分透过率、1064nm增透膜的平面镜。8.根据权利要求1所述的一种波长和模式可控的双波长固体涡旋激光器，其特征在于，所述第二聚焦透镜为镀有1064nm、1342nm高透膜的平凸透镜；四分之一波片镀有1064nm增透膜。9.根据权利要求1所述的一种波长和模式可控的双波长固体涡旋激光器，其特征在于，所述第三聚焦透镜为镀有1064nm、1342nm高透膜的平凸透镜；全反镜为镀有1342nm增透膜，1064nm高反膜的平面镜。2CN115954750A说明书1/4页一种波长和模式可控的双波长固体涡旋激光器技术领域[0001]本发明涉及涡旋激光器领域，尤其涉及一种波长和模式可控的双波长固体涡旋激光器。背景技术[0002]涡旋光由于携带轨道角动量信息、具有螺旋相位等特性在光学操控、成像以及光通信等领域具有重要应用。目前，获得涡旋光的方法主要分为两种，分别是腔外调制法和腔内调制法。腔外调制主要是基于螺旋相位板、q板以及空间光调制器等器件在腔外进行调制，可以将高斯模式直接转换为涡旋光。腔外调制法虽然具有操作简单的优点，但这类转换元件往往是针对特定波段设计加工，同时，受制于元件的损伤阈值，通常难以获得高功率大能量的涡旋光输出。而腔内调制法主要包括：离轴泵浦、点缺陷镜法、环形泵浦法等，由于可以直接从腔内获得涡旋光输出而受到研究人员的青睐，具有结构紧凑、光束质量好和输出能量高的特点。[