本发明专利技术公开了一种1342nm单频连续光直腔放大器，主要包括两个泵浦耦合器、增益介质和两个透反镜。泵浦耦合器夹持底座可四维调节以使得经泵浦耦合器整形汇聚后的泵浦光与经透反镜反射的种子光在增益介质内纵向重合以放大种子光的能量。种子光经透反镜注入增益介质，两侧的泵浦耦合器将正反两方向的泵浦光整形汇聚后注入增益介质，种子光与两束泵浦光在增益介质中重合，种子光能量高效放大，同时保持了种子光单纵模、窄线宽、频率可调谐和高光束质量等特点。束质量等特点。束质量等特点。
【技术实现步骤摘要】
1342nm单频连续光直腔放大器、放大系统及其光放大方法
[0001]本专利技术涉及激光器
，特别是涉及一种1342nm单频连续光直腔放大器、放大系统及其光放大方法。
技术介绍
[0002]1342nm单频连续光因其波长连续可调谐、性能稳定和单色性好等优点，广泛应用于光谱学、相干测量、全息、量子信息等领域。同时1342nm单频连续光也是二次谐波倍频出射671nm连续光的主要技术途径。
[0003]目前市场上，出射连续可调谐的1342nm单频连续光的固体激光器都有着能量较低，不能满足使用需求的缺点，为了获得较高功率的单频连续可调谐激光器，需要对出射的可调谐的1342nm单频连续光进行放大，使得输出的1342nm单频连续光满足单频、窄线宽、高频率稳定度和高能量等特点。
[0004]目前，放大的方式有几种特殊结构，例如TA锥形放大器或者光纤拉曼放大器，这些放大器适合低能量种子光放大，即将毫瓦级功率放大至瓦级水平，放大能力较低。而对于较高能量的种子光不适合。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是针对现有技术中固体激光器出射的1342nm单频连续光能量较低，不能满足使用需求的技术缺陷，而提供一种1342nm单频连续光直腔放大器，主要包括两个泵浦耦合器、增益介质和两个透反镜。种子光经透反镜注入增益介质，两侧的泵浦耦合器将正反两方向的泵浦光整形汇聚后注入增益介质，种子光与两束泵浦光在增益介质中重合，种子光能量高效放大。
[0006]本专利技术的另一个目的，一种1342nm单频连续光直腔放大系统，包括种子激光器、透镜组、两个泵浦光发射器和上述1342nm单频连续光直腔放大器。
[0007]本专利技术的另一个目的，是提供上述1342nm单频连续光直腔放大系统的光放大方法。
[0008]为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：
[0009]一种1342nm单频连续光直腔放大器，包括增益介质、同光轴对称设置在所述增益介质两侧的第一透反镜和第二透反镜，所述第一透反镜和所述第二透反镜的外侧分别设有第一泵浦耦合器和第二泵浦耦合器，所述第一透反镜反射种子光、透射所述第一泵浦耦合器发出的泵浦光并将两者汇合，所述第二透反镜透射所述第二泵浦耦合器发出的泵浦光，所述第一透反镜发射的种子光、以及第一透反镜和第二透反镜透射的两束泵浦光在所述增益介质内纵向重合增益放大形成放大光，所述第二透反镜反射所述增益介质输出的所述放大光。
[0010]在上述技术方案中，还包括底座，所述增益介质通过增益介质夹持底座设置在所述底座的中部；所述第一泵浦耦合器和所述第二泵浦耦合器分别通过泵浦耦合器夹持底座
对称设置在所述底座的两端；所述泵浦耦合器夹持底座可四维调节以使得经所述第一泵浦耦合器和所述第二泵浦耦合器整形汇聚后的两束泵浦光与经所述透反镜反射的种子光在所述增益介质内纵向重合。
[0011]在上述技术方案中，所述第一泵浦耦合器和第二泵浦耦合器内设置有由自聚焦透镜、凹镜和聚焦透镜组成的泵浦耦合透镜组，所述泵浦耦合透镜组的倍率为1:(1-5)。
[0012]在上述技术方案中，经所述第一泵浦耦合器和所述第二泵浦耦合器整形汇聚后的泵浦光的光斑大小与种子光的光斑大小比例为1：(0.8-1)。
[0013]在上述技术方案中，所述增益介质为YVO4-Nd:YVO4键和晶体或者YVO4-Nd:YVO4-YVO4键和晶体。
[0014]在上述技术方案中，所述增益介质外包覆有金属散热材料和水冷组件。
[0015]在上述技术方案中，所述增益介质夹持底座可前后、左右二维调节。
[0016]在上述技术方案中，所述底座包括用于支撑所述第一泵浦耦合器、第二泵浦耦合器、所述增益介质第一透反镜和第二透反镜的光学平台和用于安装辅助部件的下部空腔。
[0017]本专利技术的另一个目的，上述1342nm单频连续光直腔放大器的光放大方法，种子光经第一透反镜反射后与分别通过第一泵浦耦合器和所述第二泵浦耦合器整形汇聚的两束泵浦光在增益介质内纵向重合增益放大形成放大光，放大光经过所述第二透反镜反射后照射出来。
[0018]本专利技术的另一个目的，一种1342nm单频连续光直腔放大系统，包括用于发射种子光的种子激光器、对所述种子光进行隔离整形的透镜组、两个用于发射泵浦光的泵浦光发射器上述1342nm单频连续光直腔放大器；所述透镜组位于所述种子激光器与第一透反镜之间，两个所述泵浦光发射器分别位于所述第一泵浦耦合器和所述第二泵浦耦合器的外侧。
[0019]在上述技术方案中，所述透镜组包括将所述种子光整形的整形透镜、隔离反射回来的种子光的隔离器和将种子光聚焦的聚焦透镜。
[0020]在上述技术方案中，所述泵浦光发射器为光纤耦合激光二极管激光器，输出的泵浦光的中心波长为880nm，光纤直径为400um，数值孔径N.A.为0.22。
[0021]本专利技术的另一个目的，上述1342nm单频连续光直腔放大系统的光放大方法，包括以下步骤：
[0022]步骤1：种子激光器发射的种子光经过透镜组隔离整形后，由第一透反镜反射注入增益介质内；
[0023]步骤2：两个泵浦光发射器分别发射两束泵浦光，两束泵浦光分别通过第一泵浦耦合器和第二泵浦耦合器整形汇聚后经第一透反镜和第二透反镜透射到所述增益介质内；
[0024]步骤3:种子光和两束所述泵浦光增益介质内纵向重合，增益直腔放大得放大光；
[0025]步骤4：放大光穿出所述增益介质后经由第二透反镜反射。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0027]1.本专利技术提供的1342nm单频连续光直腔放大器，可应用于能量较高的种子光，同时保持较高的放大效率。例如，可将1瓦的种子光放大到5瓦。如果采用多级连用放大方式，可将瓦级种子光放大至几十瓦，大大提高了种子光能量放大效率，对于获得高功率能量1342激光，有着较大优势。
[0028]2.本专利技术提供的1342nm单频连续光直腔放大器，主要包括两个泵浦耦合器、增益
介质和两个透反镜。种子光经透反镜注入增益介质，两侧的泵浦耦合器将正反两方向的泵浦光整形汇聚后注入增益介质，种子光与两束泵浦光在增益介质中重合，种子光能量高效放大，同时还保持了种子光单纵模、窄线宽、频率可调谐和高光束质量等特点。
[0029]3.本专利技术提供的1342nm单频连续光直腔放大系统，由平板式结构框架的底座支撑，整体分为上下两个腔体，光学结构的器件设置在上部腔体，所有光学结构的器件以光路为核心，均匀分布在光学平台上。而下部空腔主要用来安装水冷管道、控制器等辅助部件。整个结构的空间利用率高，结构稳定。
[0030]4.本专利技术提供的1342nm单频连续光直腔放大系统的光放大方法中，种子光首先经过隔离整形后经透反镜反射注入增益介质内。具体的隔离整形方法为，种子激光器发射的种子光首先经过整形透镜整形，使发散的种子光尽量平行传输；然后经隔离器隔离沿原路返回的种子光，避免干扰种子光，保证种子光的稳本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种1342nm单频连续光直腔放大器，其特征在于，包括增益介质(6)、同光轴对称设置在所述增益介质(6)两侧的第一透反镜(4)和第二透反镜(5)，所述第一透反镜(4)和所述第二透反镜(5)的外侧分别设有第一泵浦耦合器(7)和第二泵浦耦合器(8)，所述第一透反镜(4)反射种子光、透射所述第一泵浦耦合器(7)发出的泵浦光并将两者汇合，所述第二透反镜(5)透射所述第二泵浦耦合器(8)发出的泵浦光，所述第一透反镜(4)发射的种子光、以及第一透反镜(4)和第二透反镜(5)透射的两束泵浦光在所述增益介质(6)内纵向重合增益放大形成放大光，所述第二透反镜(5)反射所述增益介质(6)输出的所述放大光。2.如权利要求1所述的1342nm单频连续光直腔放大器，其特征在于，还包括底座(11)，所述增益介质(6)通过增益介质夹持底座(10)设置在所述底座(11)的中部；所述第一泵浦耦合器(7)和所述第二泵浦耦合器(8)分别通过泵浦耦合器夹持底座(9)对称设置在所述底座(11)的两端；所述泵浦耦合器夹持底座(9)可四维调节以使得经所述第一泵浦耦合器(7)和所述第二泵浦耦合器(8)整形汇聚后的两束泵浦光与经所述透反镜(4)反射的种子光在所述增益介质(6)内纵向重合。3.如权利要求1所述的1342nm单频连续光直腔放大器，其特征在于，所述第一泵浦耦合器(7)和第二泵浦耦合器(8)内设置有由自聚焦透镜、凹镜和聚焦透镜组成的泵浦耦合透镜组，所述泵浦耦合透镜组的倍率为1:(1-5)。4.如权利要求3所述的1342nm单频连续光直腔放大器，其特征在于，经所述第一泵浦耦合器(7)和所述第二泵浦耦合器(8)整形汇聚后的泵浦光的光斑大小与种子光的光斑大小比例为1：(0.8-1)。5.如权利要求1所述的1342nm单频连续光直腔放大器，其特征在于，所述增益介质(6)为YVO4-Nd:YVO4键和晶体或者YVO4-Nd:YVO4-YVO4键和晶体。6.如权利要求1所述的1342nm单频连续光直腔放大器，其特征在于，所述增益介质(6)外包覆有金属散热材料和水冷组件。7.如权利要求6所述的1342nm单频连续光直腔放大器，其特征在于，所述增益介质夹持底座(10)可前后、左右二维调节。8.如权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙桂侠，凌菲彤，熊明，刘涛，王晓鹏，
申请(专利权)人：核工业理化工程研究院，
类型：发明
国别省市：
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