注入锁定腔内倍频固体激光器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及激光器，特别是一种注入锁定腔内倍频固体激光器。
【背景技术】
[0002]—般固体激光器要产生单模光束必须在腔内插入双折射片、标准具等光学元件进行模式选择。插入光学元件增加了噪声、增加了损耗、提高了阈值、降低了斜效率。但是注入锁定技术可以克服这些缺点，注入锁定技术是将微弱的种子激光注入到大功率的激光器中，产生窄线宽、单模、高功率的激光输出。由于不需要加入额外的选频元件，因此提高了激光系统的输出性能。注入锁定激光器已在激光雷达、干涉仪、激光测量等应用领域有着重要的应用。目前，注入锁定激光器大多是脉冲激光器，能产生连续、窄线宽的激光器较少;注入锁定用低功率的种子激光器(波长为λ?)，注入锁定激光晶体，在栗浦光的作用下(波长为λ2)，产生波长为λ?的窄线宽、单模、高功率的激光输出。倍频一般有两种方式，腔内倍频和腔外倍频，两种方式各有优缺点，腔外倍频技术稳定性较好，但是倍频效率较低，腔内倍频与之相反。
【发明内容】
[0003]本发明的主要目的在于提供一种注入锁定腔内倍频固体激光器，本发明具有结构简单、成本低廉的特点，可产生高功率、窄线宽、频率可调的倍频激光输出。
[0004]本发明的技术解决方案如下:
[0005]—种注入锁定腔内倍频固体激光器，包括栗浦源、凸透镜、环形腔、种子激光器、相位调制光外差稳频系统和分光棱镜，所述的环形腔包括栗浦光输入耦合镜、激光晶体、第一凹面镜、光隔离器、平面反射镜、种子光输入耦合镜、输出耦合镜、倍频晶体和第二凹面镜；
[0006]沿所述的种子激光器输出的种子光方向依次是种子光输入親合镜、栗浦光输入親合镜、激光晶体、第一凹面镜、光隔离器、平面反射镜、第二凹面镜、倍频晶体、输出耦合镜和种子光输入耦合镜构成环形腔，
[0007]沿所述的栗浦源输出的栗浦光方向依次是所述的凸透镜、输入耦合镜；
[0008]在所述的种子光输入耦合镜的反射光方向是所述的分光棱镜，在所述的分光棱镜的反射光束方向通过光纤与所述的相位调制光外差稳频系统的输入端相连，该相位调制光外差稳频系统的输出端的压电陶瓷贴设在所述的平面反射镜的背面；
[0009]所述栗浦光输入耦合镜镀有对栗浦光高透，种子光高反的膜;所述的第一凹面镜为镀有对种子光高反的膜，对栗浦光高透的膜;所述的平面反射镜镀有对种子光高反、对栗浦光高透的膜;所述的种子光输入耦合镜为平面镜，镀有对种子光部分透射的膜;所述的第二凹面镜镜镀有对种子光高反的膜;所述的输出耦合镜为凹面镜，镀有对种子光的高反对倍频光高透的膜。
[0010]所述的种子激光器为低功率窄线宽可调谐激光器。
[0011]本发明的技术效果:
[0012]本发明首次将注入锁定和腔内倍频在一个腔内进行。注入锁定产生的激光直接进行腔内倍频。传统注入锁定和腔内倍频在两个腔内进行，激光注入锁定后输出腔外，再耦合进倍频腔，至少需要9块腔镜，而本发明是在一个腔内完成只需要6块腔镜，减少了成本，减少了腔镜的造成的损耗，效率至少提高了 10%，降低了难度。由于加入了相位调制光外差稳频系统，保持种子光和环形腔共振，增加种子光的腔内功率。该系统激光调谐性能取决于种子光性能，可以克服固体激光器调谐范围窄、调谐麻烦的缺点。
【附图说明】
[0013]图1为本发明注入锁定腔内倍频固体激光器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]为便于对本发明的结构及达到的效果有进一步的了解，现配合附图并举较佳实施例详细说明如下:
[0015]如图1所示，由图可见，本发明注入锁定腔内倍频固体激光器，包括栗浦源1、凸透镜2环形腔3、种子激光器4、相位调制光外差稳频系统5和分光棱镜6，所述的环形腔3包括栗浦光输入親合镜30、激光晶体31、第一凹面镜32、光隔离器33、平面反射镜34、种子光输入親合镜35、输出耦合镜36、倍频晶体37、第二凹面镜38;
[0016]沿种子激光器4输出的种子光方向依次是种子光输入親合镜35、栗浦光输入親合镜30、激光晶体31、第一凹面镜32、光隔离器33、平面反射镜34、第二凹面镜38、倍频晶体37、输出親合镜36和种子光输入親合镜35构成环形腔3;
[0017]沿所述的栗浦源I输出的栗浦光方向依次是所述的凸透镜2、输入耦合镜30;
[0018]在所述的种子光输入親合镜35的反射光方向是所述的分光棱镜6，在所述的分光棱镜6的反射光束方向通过光纤与所述的相位调制光外差稳频系统5的输入端相连，该相位调制光外差稳频系统5的输出端的压电陶瓷贴设在所述的平面反射镜34的背面；
[0019]所述栗浦光输入耦合镜30镀有对栗浦光高透种子光高反的膜;所述的第一凹面镜32为镀有对种子光高反的膜，对栗浦光高透的膜;所述的平面反射镜34镀有对种子光高反、对栗浦光高透的膜;所述的种子光输入耦合镜35为平面镜，镀有对种子光部分透射的膜;所述的第二凹面镜镜38镀有对种子光高反的膜;所述的输出耦合镜36为凹面镜，镀有对种子光的高反对倍频光高透的膜。
[0020]下面是本发明实施例的有关参数:
[0021]栗浦源I发出的栗浦光(波长λ2)依次经过凸透镜2、栗浦光输入耦合镜30、入射进激光晶体31;所述的种子激光器4发出的低功率的种子光(波长为λ?)依次经过所述的种子光输入耦合镜35、栗浦光输入耦合镜30到激光晶体31上，在栗浦光的作用下，所述的激光晶体31产生高功率的激光输出(波长为λ?)，该输出光依次经过第一凹面镜32、光隔离器33、平面反射镜34、第二凹面镜38、经所述的倍频晶体37内倍频，该倍频晶体37输出波长λ? /2的倍频光，经过输出耦合镜36输出腔外，经倍频晶体后剩余的波长为λ?的光经过所述的输出耦合镜36反射、种子光输入親合镜35透射与种子激光器发出的种子光经过种子光输入親合镜35反射光干涉后进入所述的相位调制光外差稳频系统5;所述的压电陶瓷控制所述的平面反射镜34广生运动实现稳频。
[0022]实验表明，本发明具有结构简单、成本低廉的特点，可产生高功率、窄线宽、频率可调的倍频激光输出。
【主权项】
1.一种注入锁定腔内倍频固体激光器，包括栗浦源(I)、凸透镜(2)、环形腔(3)、种子激光器(4)、相位调制光外差稳频系统(5)和分光棱镜(6)，所述的环形腔(3)包括栗浦光输入親合镜(30)、激光晶体(31)、第一凹面镜(32)、光隔离器(33)、平面反射镜(34)、种子光输入耦合镜(35)、输出耦合镜(36)、倍频晶体(37)、第二凹面镜(38); 沿种子激光器(4)输出的种子光方向依次是种子光输入親合镜(35)、栗浦光输入親合镜(30)、激光晶体(31)、第一凹面镜(32)、光隔离器(33)、平面反射镜(34)、第二凹面镜(38)、倍频晶体(37)、输出耦合镜(36)和种子光输入耦合镜(35)构成环形腔(3); 沿所述的栗浦源(I)输出的栗浦光方向依次是所述的凸透镜(2)、栗浦光输入耦合镜(30); 在所述的种子光输入親合镜(35)的反射光方向是所述的分光棱镜(6)，在所述的分光棱镜(6)的反射光束方向通过光纤与所述的相位调制光外差稳频系统(5)的输入端相连，该相位调制光外差稳频系统(5)的输出端的压电陶瓷贴设在所述的平面反射镜(34)的背面； 所述栗浦光输入耦合镜(30)镀有对栗浦光高透种子光高反的膜;所述的第一凹面镜(32)为镀有对种子光高反的膜，对栗浦光高透的膜;所述的平面反射镜(34)镀有对种子光高反、对栗浦光高透的膜;所述的种子光输入耦合镜(35)为平面镜，镀有对种子光部分透射的膜;所述的第二凹面镜镜(38)镀有对种子光高反的膜;所述的输出耦合镜(36)为凹面镜，镀有对种子光的反对倍频光高透的膜。
【专利摘要】一种注入锁定腔内倍频固体激光器，包括泵浦源、凸透镜、环形腔、种子激光器、相位调制光外差稳频系统和分光棱镜，本发明具有结构简单、成本低廉的特点，可产生高功率、窄线宽、频率可调的倍频激光输出。
【IPC分类】H01S3/109, H01S3/098
【公开号】CN105449511
【申请号】CN201610005589
【发明人】李文杰, 徐震, 孙剑芳, 赵儒臣, 付小虎
【申请人】中国科学院上海光学精密机械研究所
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2016年1月5日