[发明专利]一种偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器

权利要求书

1.一种偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器，其特征在于，该激光器包括：用于发射和耦合泵浦光的LD泵浦单元、用于实现激光放大的增益单元（14）和用于实现激光振荡的谐振腔，所述LD泵浦单元放置在谐振腔外，所述增益单元（14）放置在谐振腔内；

所述LD泵浦单元主要由发射泵浦光的LD泵浦源（5）、传输泵浦光的传输光纤（6）和耦合聚焦泵浦光的耦合透镜组组成，所述LD泵浦源（5）发射的泵浦光由所述传输光纤（6）传输至所述耦合透镜组；

所述增益单元（14）包括第一磁极（1）、第二磁极（2）、恒温炉（3）和碱金属蒸汽池（4），第一磁极（1）和第二磁极（2）设置在恒温炉（3）外部，碱金属蒸汽池（4）设置在恒温炉（3）内部，所述第一磁极（1）和第二磁极（2）提供强磁场；所述恒温炉（3）使所述碱金属蒸汽池（4）保持在固定运行温度；

所述谐振腔为平凸非稳腔结构，主要由偏振片（9）、前腔镜（10）和输出镜（11）组成，所述偏振片（9）的放置是对泵浦光高透过但对振荡光高反射；

所述LD泵浦源（5）发射的泵浦光由传输光纤（6）输出至耦合透镜组，通过耦合透镜组的耦合聚焦并通过偏振片（9）进入到碱金属蒸汽池（4）中，在泵浦激励作用下实现碱金属原子的有效粒子数反转，通过平凸非稳腔的反馈作用形成碱金属激光，并由输出镜（11）输出。

2.根据权利要求1所述的一种偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器，其特征在于，所述前腔镜（10）和输出镜（11）的表面镀有膜，所述前腔镜（10）表面镀有振荡光波段的高反膜；所述输出镜（11）表面镀有振荡光波段的部分反射膜。

3.根据权利要求1所述的一种偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器，其特征在于，所述耦合透镜组包括第一透镜（7）和第二透镜（8），所述第一透镜（7）和第二透镜（8）表面镀有泵浦光波段的高透膜。

4.根据权利要求1所述的一种偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器，其特征在于，所述碱金属蒸汽池（4）内充有定量的碱金属蒸汽、氦气和乙烷，所述碱金属蒸汽池（4）两端窗口镀有泵浦光和振荡光波段的高透膜，其中的一端窗口以布儒斯特角放置。

5.根据权利要求1所述的一种偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器，其特征在于，该激光器还包括：放置在所述增益单元（14）和输出镜（11）之间的声光Q开关（12）和光阑（13），所述声光Q开关（12）靠近所述输出镜（11）并在平凸非稳腔腔内按布拉格衍射条件放置，所述光阑（13）靠近所述增益单元（14）放置。

所述LD泵浦源（5）发射的泵浦光由传输光纤（6）输出至耦合透镜组，通过耦合透镜组的耦合聚焦并通过偏振片（9）进入到碱金属蒸汽池（4）中，在泵浦激励作用下实现碱金属原子的有效粒子数反转，通过声光Q开光（12）的调制和平凸非稳腔的反馈作用形成碱金属激光脉冲，并由输出镜（11）输出。

6.根据权利要求1所述的一种偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器，其特征在于，该激光器还包括：放置在所述增益单元（14）和输出镜（11）之间的光阑（13）、增益单元（14）、偏振片（9）和LD泵浦单元，新增加的所述LD泵浦单元靠近所述输出镜（11）放置，新增加的所述增益单元（14）靠近另外一个所述增益单元（14）放置，所述光阑（13）放置在两个增益单元（14）之间，所述偏振片（9）放置在新增加的所述LD泵浦单元和新增加的所述增益单元（14）之间；

两个LD泵浦源（5）发射的两路泵浦光分别由传输光纤（6）输出至两个耦合透镜组，通过耦合透镜组的耦合聚焦分别通过两个偏振片（9）进入到两个碱金属蒸汽池（4）中，在泵浦激励作用下实现碱金属原子的有效粒子数反转，通过平凸非稳腔的反馈作用形成碱金属激光，并由输出镜（11）输出。

7.根据权利要求1所述的一种偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器，其特征在于，该激光器还包括：放置在所述增益单元（14）和输出镜（11）之间的两个光阑（13）、声光Q开光（12）、增益单元（14）、偏振片（9）和LD泵浦单元，新增加的所述LD泵浦单元靠近所述输出镜（11）放置，新增加的所述增益单元（14）靠近另外一个所述增益单元（14）放置，所述声光Q开关（12）位于两个增益单元（14）之间，所述两个光阑（13）分别放置在所述声光Q开关（12）的两边；

两个LD泵浦源（5）发射的两路泵浦光分别由传输光纤（6）输出至两个耦合透镜组，通过耦合透镜组的耦合聚焦并通过两个偏振片（9）分别进入到两个碱金属蒸汽池（4）中，在泵浦激励作用下实现碱金属原子的有效粒子数反转，通过声光Q开光（12）的调制和平凸非稳腔的反馈作用形成碱金属激光脉冲，并由输出镜输出。