内腔OPO可调谐中红外激光器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104577700A(43)申请公布日2015.04.29(21)申请号201510024665.0H01S3/08(2006.01)(22)申请日2015.01.16(71)申请人南京大学地址210093江苏省南京市鼓楼区汉口路22号(72)发明人赵刚李宇昕李世凤莫其金吕新杰刘奕辰蒋旭东局盼盼袁烨(74)专利代理机构南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙)32249代理人陈建和(51)Int.Cl.H01S3/16(2006.01)H01S3/042(2006.01)H01S3/067(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称内腔OPO可调谐中红外激光器(57)摘要本发明公开一种内腔OPO可调谐中红外激光器，包括LD半导体泵浦源、光纤耦合系统、激光增益晶体、风冷散热装置、晶体温控炉、镀膜腔镜和周期极化晶体；镀膜腔镜包括前腔镜平面镜M1、腔内聚焦透镜、OPO前腔镜平镜M2和后腔镜M3；LD半导体泵浦源产生的光源经过光纤耦合系统耦合输出，沿光纤耦合系统的耦合光源输出方向顺序平行设置前腔镜平面镜M1、激光增益晶体、腔内聚焦透镜、OPO前腔镜平镜M2、周期极化晶体和后腔镜M3；激光增益晶体设置在风冷散热装置上；周期极化晶体设置在晶体温控炉上；本发明结构简单紧凑，能耗低，易于实现小型化、全固化，可用于机载车载。CN104577700ACN104577700A权利要求书1/1页1.一种内腔OPO可调谐中红外激光器，其特征在于：包括LD半导体泵浦源(1)、光纤耦合系统(2)、激光增益晶体(3)、风冷散热装置、晶体温控炉、镀膜腔镜和周期极化晶体(5)；镀膜腔镜构成内腔OPO可调谐中红外激光器的谐振腔；所述镀膜腔镜包括前腔镜平面镜M1、腔内聚焦透镜(4)、OPO前腔镜平镜M2和后腔镜M3；所述LD半导体泵浦源(1)产生的光源经过光纤耦合系统(2)耦合输出，沿光纤耦合系统(2)的耦合光源输出方向顺序平行设置前腔镜平面镜M1、激光增益晶体(3)、腔内聚焦透镜(4)、OPO前腔镜平镜M2、周期极化晶体(5)和后腔镜M3；所述前腔镜平面镜M1和OPO前腔镜平镜M2为平面镜；所述腔内聚焦透镜(4)为凸透镜；所述后腔镜M3为平凹镜；所述激光增益晶体(3)设置在风冷散热装置上；所述周期极化晶体(5)设置在晶体温控炉上；所述激光增益晶体(3)采用烟薄包裹；激光增益晶体(3)将输入的耦合光源转化为1064纳米激光，所述1064纳米激光在谐振腔内振荡；腔内聚焦透镜(4)调整腔内振荡的1064纳米激光产生的基模光束的束腰半径大小及位置；周期极化晶体位于所述基膜的束腰处。2.根据权利要求1所述的一种内腔OPO可调谐中红外激光器，其特征在于：激光增益晶体(3)采用Nd:YVO4晶体或Nd:YAG晶体或Nd:GdVO4晶体。3.根据权利要求1所述的一种内腔OPO可调谐中红外激光器，其特征在于：所述周期极化晶体(5)采用极化周期掺Mg铌酸锂晶体，其光栅周期为31.52微米。4.根据权利要求1所述的一种内腔OPO可调谐中红外激光器，其特征在于：所述风冷散热装置采用紫铜作为散热材料，在紫铜下方设置有风道，并且该装置上的热沉表面设置有凹槽。5.根据权利要求1所述的一种内腔OPO可调谐中红外激光器，其特征在于：所述前腔镜平面镜M1、OPO前腔镜平镜M2和后腔镜M3均镀多层膜，具体为：前腔镜平面镜M1上依次镀有镀膜HT808纳米，HR1064纳米；OPO前腔镜平镜M2依次镀有镀膜HT1064纳米，HR1.4～2.1微米，HR2.8～3.8微米；后腔镜M3上依次镀有镀膜HR1064纳米，HR1.4～2.1微米，HT2.8～3.8微米，且后腔镜M3的曲率半径R＝100毫米。6.根据权利要求1所述的一种内腔OPO可调谐中红外激光器，其特征在于：所述晶体温控炉包括由L型支撑架(6)支撑连接的多维调节台(7)、四氟乙烯保温箱(8)和设置于四氟乙烯保温箱中的加热炉(9)。2CN104577700A说明书1/4页内腔OPO可调谐中红外激光器技术领域[0001]本发明涉及中红外激光器，特别是基于准相位匹配光参量振荡的内腔OPO可调谐中红外激光器。背景技术[0002]激光器发展至今，其输出波段几乎覆盖了从深紫外到远红外所有的波段。其中中红外波段(2～6微米)不仅是衰减最小的大气红外窗口，而且这一波段内还覆盖了众多原子及分子的吸收峰，所以该波段激光在光谱学、遥感、医疗、环保以及军事等诸多领域都有重要应用。因此中红外波段激光器的研究成了各国激光器研发的热点。[0003]就产生中红外波段激光的原理而言，主要分为两种。一是线性光学方法产生：如半导体量子依次级联激光器、固体激光器、自由电子激光器、化学激光器、气体激