一种内腔单谐振光学参量振荡器制造技术

本发明专利技术公开了一种内腔单谐振光学参量振荡器，880nm激光二极管泵浦源发出泵浦光，经传能光纤传输和耦合透镜组聚焦后对激光增益介质进行泵浦；产生粒子数反转，在第一谐振腔反射镜、第二谐振腔反射镜及第一平面耦合输入镜、第二平面耦合输入镜、第一平面反射镜、第二平面反射镜构成的激光谐振腔的反馈作用下产生波长为1064nm激光；第三谐振腔反射镜、第四谐振腔反射镜及第一平-平分束镜、第二平-平分束镜构成光学参量振荡器的信号光谐振腔；1064nm激光经非线性光学晶体产生1.5μm信号光和3.66μm闲频光，1.5μm信号光在信号光谐振腔的正反馈作用下形成振荡经布儒斯特板或格兰棱镜输出，3.66μm闲频光通过第三谐振腔反射镜输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光
中的激光器，特别涉及一种在较大泵浦功率范围内均能保持高下转换效率的内腔单谐振光学参量振荡器。
技术介绍
单谐振光学参量振荡器(SRO)是拓展激光相干辐射波长范围，获得可调谐相干光源的重要非线性光学频率变换技术之一。内腔单谐振光学参量振荡器(ICSRO)将非线性介质置于泵浦激光谐振腔内，利用腔内的高功率密度，能够在较低的外界泵浦功率下实现SRO的高效率连续波运转。在外界泵浦功率等于SRO阈值的平方除以激光阈值，即Pin=(Pth-Sffi))2/pth-laser时，ICSRO的下转换效率的理论值达到100%，而后随着泵浦功率的继续增加，在逆转换过程的作用下，能量由信号光场和闲频光场耦合回泵浦光场，导致下转换效率逐渐下降。因此，为了实现ICSRO的高效运转，需要通过设计使SRO阈值为泵浦激光阈值和外界泵浦功率的几何平均值，即Pth-SRO = Ψ) Pth-1aser。对此文献“Continuous-wave, intracavityoptical parametric oscillators:an analysis of power characteristics,Appl.Phys.B，66，701-710，1998”中给出了详尽的论述。近年来，外界泵浦源能够提供的泵浦功率越来越高，甚至需要将SRO谐振腔适当调偏以提高阈值，例如文献 “Stable, continuous-wave, intracavity, opticaI parametric oscillator pumped by a semiconductor disk laser(VECSEL), Opt.Express, 17，10648-10658，2009”中，在最高泵浦功率下对谐振腔重新准直，阈值提高抑制逆转换后，非振荡闲频光的输出功率比最低SRO阈值准直情况下提高一倍以上；而文献uContinuous-wave intra-cavity singly resonant optical parametric oscillatorwith resonant wave output coupling, Opt.Express, 20, 27953, 2012，，中，在高泵浦功率下换用透过率较高的信号光输出镜，也使得下转换效率和总提取效率明显提升。专利技术人在实现本专利技术的过程中，发现现有技术中至少存在以下缺点和不足:为使SRO在较大泵浦功率范围内都保持高下转换效率，需要经常对谐振腔进行重新准直或换用不同透过率的振荡信号光输出镜，这在实际应用中是非常不利的；通过引入准直损耗来提高谐振腔的阈值，得到的总提取效率也很低。
技术实现思路
本专利技术提供了一种内腔单谐振光学参量振荡器，使得SRO在较大泵浦功率范围内均能抑制逆转换以保持高下转换效率，详见下文描述:—种内腔单谐振光学参量振荡器，包括:880nm激光二极管泵浦源、传能光纤、耦合透镜组、激光增益介质、第一平面耦合输入镜、第二平面耦合输入镜、第一平面反射镜、第二平面反射镜、第一平-平分束镜、第二平-平分束镜、非线性光学晶体、第一谐振腔反射镜、第二谐振腔反射镜、第三谐振腔反射镜、第四谐振腔反射镜、λ /2波片、TGG晶体、布儒斯特板或格兰棱镜、其中，所述第一平面耦合输入镜、所述第二平面耦合输入镜均镀880nm增透、1064nm高反膜；所述第一平面反射镜、所述第二平面反射镜均镀1064nm高反膜；所述第一谐振腔反射镜、所述第二谐振腔反射镜、所述第三谐振腔反射镜、所述第四谐振腔反射镜均为凹镜，所述第一谐振腔反射镜、所述第二谐振腔反射镜镀1064nm高反膜，所述第三谐振腔反射镜、所述第四谐振腔反射镜镀1.5 y m高反膜和3.66 y m增透膜；所述第一平-平分束镜、所述第二平-平分束镜双面镀1064nm增透膜，靠近所述非线性光学晶体的一面镀1.5 y m高反膜；所述、/2波片和所述TGG晶体构成光学单向器；所述880nm激光二极管泵浦源发出泵浦光，经所述传能光纤传输和所述耦合透镜组聚焦后对所述激光增益介质进行泵浦；所述激光增益介质产生粒子数反转，在所述第一谐振腔反射镜、所述第二谐振腔反射镜及所述第一平面耦合输入镜、所述第二平面耦合输入镜、所述第一平面反射镜、所述第二平面反射镜构成的激光谐振腔的反馈作用下产生波长为1064nm激光；所述第三谐振腔反射镜、所述第四谐振腔反射镜及所述第一平-平分束镜、所述第二平-平分束镜构成SRO信号光谐振腔；所述1064nm激光经所述非线性光学晶体产生1.5 ii m信号光和3.66 ii m闲频光,所述1.5 y m信号光在信号光谐振腔的正反馈作用下形成振荡经所述布儒斯特板或格兰棱镜输出，所述3.66 y m闲频光通过所述第三谐振腔反射镜输出。所述内腔单谐振光学参量振荡器还包括:声光Q开关，所述声光Q开 关双面镀有1064nm增透膜，通过所述声光Q开关使1064nm激光实现脉冲运转。本专利技术提供的技术方案的有益效果是:本专利技术实现了谐振腔阈值的连续改变，抑制逆转换、使得SRO保持较高的下转换效率，避免了泵浦功率变化范围较大时需要对谐振腔重新准直或换用不同透过率的输出耦合镜问题；另一方面能够获得有用的1.5i!m信号光输出，满足对信号光输出的需求，明显提高总提取效率，对高泵浦功率进行充分利用。附图说明图1为一种内腔单谐振光学参量振荡器的结构示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下:1:880nm激光二极管泵浦源；2:传能光纤；3:耦合透镜组；4:激光增益介质；5:第一平面稱合输入镜；6:第二平面稱合输入镜；7: a/2 波片；8:TGG 晶体；9:第一平面反射镜；10:第二平面反射镜；11:第一谐振腔反射镜；12:第二谐振腔反射镜；13:第一平-平分束镜；14:第二平-平分束镜；15:非线性光学晶体；16:第三谐振腔反射镜；17:第四谐振腔反射镜；18:布儒斯特板或格兰棱镜;19:声光Q开关。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。为了解决SRO高泵浦功率下逆转换导致下转换效率下降的问题，本专利技术实施例提供了一种内腔单谐振光学参量振荡器，本专利技术通过调整布儒斯特板(或格兰棱镜)的角度简便地改变信号光的耦合输出。这样做的好处是:无需对SRO谐振腔进行重新准直或换用不同透过率的耦合输出镜，即可简便地根据泵浦功率来改变信号光的耦合输出，调节SRO阈值，使之与泵浦功率满足最佳关系，从而在较大的泵浦功率范围内均能抑制逆转换，保持高下转换效率，同时获得有用的振荡信号光输出，提高总提取效率，对高泵浦功率进行充分利用，详见下文描述:—种内腔单谐振光学参量振荡器，包括:880nm激光二极管泵浦源1、传能光纤2、耦合透镜组3、激光增益介质4、第一平面耦合输入镜5、第二平面耦合输入镜6、第一平面反射镜9、第二平面反射镜10、第一平-平分束镜13、第二平-平分束镜14、非线性光学晶体15、第一谐振腔反射镜11、第二谐振腔反射镜12、第三谐振腔反射镜16、第四谐振腔反射镜17、λ /2波片7、TGG晶体8、布儒斯特板或格兰棱镜18、其中，第一平面耦合输入镜5、第二平面耦合输入镜6均镀880nm增透、1064本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内腔单谐振光学参量振荡器，其特征在于，包括：880nm激光二极管泵浦源、传能光纤、耦合透镜组、激光增益介质、第一平面耦合输入镜、第二平面耦合输入镜、第一平面反射镜、第二平面反射镜、第一平?平分束镜、第二平?平分束镜、非线性光学晶体、第一谐振腔反射镜、第二谐振腔反射镜、第三谐振腔反射镜、第四谐振腔反射镜、λ/2波片、TGG晶体、布儒斯特板或格兰棱镜、其中，所述第一平面耦合输入镜、所述第二平面耦合输入镜均镀880nm增透、1064nm高反膜；所述第一平面反射镜、所述第二平面反射镜均镀1064nm高反膜；所述第一谐振腔反射镜、所述第二谐振腔反射镜、所述第三谐振腔反射镜、所述第四谐振腔反射镜均为凹镜，所述第一谐振腔反射镜、所述第二谐振腔反射镜镀1064nm高反膜，所述第三谐振腔反射镜、所述第四谐振腔反射镜镀1.5μm高反膜和3.66μm增透膜；所述第一平?平分束镜、所述第二平?平分束镜双面镀1064nm增透膜，靠近所述非线性光学晶体的一面镀1.5μm高反膜；所述λ/2波片和所述TGG晶体构成光学单向器；所述880nm激光二极管泵浦源发出泵浦光，经所述传能光纤传输和所述耦合透镜组聚焦后对所述激光增益介质进行泵浦；所述激光增益介质产生粒子数反转，在所述第一谐振腔反射镜、所述第二谐振腔反射镜及所述第一平面耦合输入镜、所述第二平面耦合输入镜、所述第一平面反射镜、所述第二平面反射镜构成的激光谐振腔的反馈作用下产生波长为1064nm激光；所述第三谐振腔反射镜、所述第四谐振腔反射镜及所述第一平?平分束镜、所述第二平?平分束镜构成光学参量振荡器的信号光谐振腔；所述1064nm激光经所述非线性光学晶体产生1.5μm信号光和3.66μm闲频光，所述1.5μm信号光在信号光谐振腔的正反馈作用下形成振荡经所述布儒斯特板或格兰棱镜输出，通过旋转所述布儒斯特板或格兰棱镜的角度即可简便地改变信号光的耦合输出，所述3.66μm闲频光通过所述第三谐振腔反射镜输出。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁欣，范琛，盛泉，李斌，张海永，姚建铨，温午麒，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：