單頻固體拉曼激光器的制造方法
【專利摘要】一種單頻固體拉曼激光器，由泵浦激光器、泵浦耦合透鏡組、第一腔鏡、激光增益晶體、FP標準具、第二腔鏡、拉曼增益晶體和第三腔鏡組成。由于受激拉曼效應對激光波長無限制，因此在同樣的結構下，可選取不同的激光增益晶體和拉曼增益晶體，從而實現寬波長范圍內的單頻拉曼激光輸出。本發明結構簡單緊湊，可實現常規單頻固體激光器不能實現的激光波長。
【專利說明】單頻固體拉曼激光器
【技術領域】
[0001]本發明涉及單頻固體激光器，特別是一種單頻固體拉曼激光器。
技術背景
[0002]單頻固體激光器在信息、遙感、國防等領域有著廣泛而重要的應用，但受限于激光增益晶體的限制，激光輸出波長范圍有限[如T.J.Kane, R.L.Byer, Opt.Lett, 10，65?67，(1985)]。拉曼激光器由于其緊湊、高效、穩定性好的特點，是實現激光波長拓展的一個重要技術方式。目前的常規拉曼激光器研究較多[如L.Fan，Y.X.Fan，Y.H.Duan，etal.，App1.Phys.B94, 553 (2009)]，并已實現較高的拉曼激光功率輸出，但輸出的拉曼激光光譜一般較寬，不滿足在信息、遙感等領域對激光線寬的某些特殊應用需求。

【發明內容】

[0003]本發明旨在克服上述現有技術的不足，提供一種單頻固體拉曼激光器，該激光器具有全固態激光器結構，輸出激光波長范圍寬，結構緊湊等特點。
[0004]本發明的技術解決方案如下:
[0005]一種單頻固體拉曼激光器，包括泵浦激光器，沿所述的泵浦激光器輸出光束的傳播方向依次是泵浦耦合透鏡組、第一腔鏡、激光增益晶體、FP標準具、第二腔鏡、拉曼增益晶體和第三腔鏡，所述的第一腔鏡和第三腔鏡構成基頻光諧振腔，所述的第二腔鏡與第三腔鏡構成拉曼光諧振腔，所述的第一腔鏡鍍有對泵浦光高透而對基頻光高反的介質膜，所述的第二腔鏡鍍有對基頻光高透而對拉曼光高反的介質膜，所述的第三腔鏡鍍有對基頻光高反而對拉曼光透過率小于等于20%的介質膜，所述的泵浦激光器發出的激光通過泵浦耦合透鏡組后的光斑為《0，所述的第一腔鏡、第二腔鏡和第三腔鏡的曲率半徑對應的基頻光斑為wl，《O?wl，即泵浦光與激光模式匹配。所述的FP標準具的相鄰透射峰對應激光增益晶體增益譜中心處的增益差> 10%,所述的基頻光諧振腔的相鄰縱模對應FP標準具透過峰處的透過率差> 10%，所述的拉曼光諧振腔的相鄰縱模對應拉曼增益晶體增益譜中心處的增益差> 10%。
[0006]所述的第二腔鏡和第三腔鏡由在所述的拉曼增益晶體的兩端面鍍介質膜來替換。
[0007]所述的FP標準具是一片FP標準具或兩片FP標準具組合。
[0008]本發明的技術效果:
[0009]拉曼激光器由于其緊湊高效、穩定性好的優點，是實現激光波長范圍拓展的重要技術手段。本發明將單頻激光技術與拉曼激光技術相結合，采用單頻固體拉曼激光器結構來獲得新波長的單頻激光輸出。通過采用短的基頻光諧振腔腔長，并在諧振腔內插入FP標準具，使得基頻光為單頻激光。同時采用短的拉曼光諧振腔腔長，并選擇窄帶增益譜的拉曼晶體，實現拉曼光的單頻輸出。該激光器結構采用不同激光增益晶體和拉曼增益晶體的組合，從而大大豐富了傳統單頻固體激光器的波長覆蓋范圍，且整體結構緊湊可靠，可獲得廣泛的應用。【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發明單頻固體拉曼激光器結構示意圖；
[0011]圖中:I一泵浦激光器，2—泵浦耦合透鏡組，3—第一腔鏡，4一激光增益晶體，5-FP標準具,6—第二腔鏡，7一拉曼增益晶體，8一第二腔鏡。
【具體實施方式】
[0012]請參閱圖1，圖1為本發明單頻固體拉曼激光器結構示意圖。由圖可見，本發明單頻固體拉曼激光器，包括泵浦激光器1，沿所述的泵浦激光器I輸出光束的傳播方向依次是泵浦耦合透鏡組2、第一腔鏡3、激光增益晶體4、FP標準具5、第二腔鏡6、拉曼增益晶體7和第三腔鏡8。所述的第一腔鏡3和第三腔鏡8構成基頻光諧振腔，所述的第二腔鏡6與第三腔鏡8構成拉曼光諧振腔，所述的第一腔鏡3鍍有對泵浦光高透而對基頻光高反的介質膜，所述的第二腔鏡6鍍有對基頻光高透而對拉曼光高反的介質膜，所述的第三腔鏡8鍍有對基頻光高反而對拉曼光透過率小于等于20%的介質膜。所述的泵浦激光器I發出的激光通過泵浦耦合透鏡組2后的光斑為《0，所述的第一腔鏡3、第二腔鏡6和第三腔鏡8的曲率半徑對應的基頻光斑為wl，《O?wl，即泵浦光與激光模式匹配。所述的FP標準具5的相鄰透射峰對應激光增益晶體4增益譜中心處的增益差> 10%，所述的基頻光諧振腔的相鄰縱模對應FP標準具5透過峰處的透過率差> 10%，所述的拉曼光諧振腔的相鄰縱模對應拉曼增益晶體7增益譜中心處的增益差> 10%。
[0013]所述的第二腔鏡6和第三腔鏡8由在所述的拉曼增益晶體7的兩端面鍍介質膜來替換。
[0014]所述的FP標準具5是一片FP標準具或兩片FP標準具組合。
[0015]下面舉一個具體實施例介紹如下:
[0016]激光增益晶體4選取Nd = YAG晶體，拉曼增益晶體7選取Ba(N03) 2晶體，FP標準具5選取石英玻璃標準具，標準具端面鍍1064nm部分反射膜，反射率35%，泵浦激光器I選取光纖耦合的808nm半導體激光器。Nd = YAG晶體摻雜為0.8%，長度為5mm，Ba(N03) 2晶體長度為20mm，Ba (N03) 2晶體兩端面鍍膜替換第二腔鏡6和第三腔鏡8，使拉曼激光諧振腔長為20mm，基頻光諧振腔長為30mm。調節FP標準具5角度實現1064nm單頻激光振蕩，該激光泵浦Ba (N03) 2晶體，由于拉曼光諧振腔縱模間隔約為5GHz，而Ba (N03) 2晶體的增益譜寬約為12GHz，拉曼頻移為1047cm-l，從而輸出1197nm波長的單頻拉曼激光。
【權利要求】
1.一種單頻固體拉曼激光器，包括泵浦激光器(1)，其特征在于沿所述的泵浦激光器(I)輸出光束的傳播方向依次是泵浦耦合透鏡組(2 )、第一腔鏡(3 )、激光增益晶體(4 )、FP標準具(5)、第二腔鏡(6)、拉曼增益晶體(7)和第三腔鏡(8)，所述的第一腔鏡(3)和第三腔鏡(8)構成基頻光諧振腔，所述的第二腔鏡(6)與第三腔鏡(8)構成拉曼光諧振腔，所述的第一腔鏡(3)鍍有對泵浦光高透而對基頻光高反的介質膜，所述的第二腔鏡(6)鍍有對基頻光高透而對拉曼光高反的介質膜，所述的第三腔鏡(8)鍍有對基頻光高反而對拉曼光透過率小于等于20%的介質膜，所述的泵浦激光器(I)發出的激光通過泵浦耦合透鏡組(2)后的光斑為w0，所述的第一腔鏡(3)、第二腔鏡(6)和第三腔鏡(8)的曲率半徑對應的基頻光斑為wl，wO ^ wl,即泵浦光與激光模式匹配，所述的FP標準具(5)的相鄰透射峰對應激光增益晶體(4)增益譜中心處的增益差> 10%，所述的基頻光諧振腔的相鄰縱模對應FP標準具(5)透過峰處的透過率差> 10%，所述的拉曼光諧振腔的相鄰縱模對應拉曼增益晶體(7)增益譜中心處的增益差≤10%。
2.根據權利要求1所述的單頻固體拉曼激光器，其特征在于所述的第二腔鏡(6)和第三腔鏡(8)由在所述的拉曼增益晶體(7)的兩端面鍍介質膜來替換。
3.根據權利要求1所述的單頻固體拉曼激光器，其特征在于所述的FP標準具(5)是一片FP標準具或兩片FP標準`具組合。
【文檔編號】H01S3/067GK103779766SQ201410002628
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月3日 優先權日:2014年1月3日
【發明者】朱韌, 楊燕, 孟俊清, 侯霞, 陳衛標 申請人:中國科學院上海光學精密機械研究所