[发明专利]基于石英晶片为分束片的L型光泵气体太赫兹激光谐振腔及含有该谐振腔的激光器

说明书

技术领域

本发明涉及一种光泵气体太赫兹激光谐振腔，尤其涉及基于石英晶片作为光谱分束片的L型光泵气体太赫兹激光谐振腔。属于太赫兹激光领域。

背景技术

光泵气体太赫兹激光器及其谐振腔的研究较早，目前光泵气体太赫兹激光器已经相对成熟，对于同轴泵浦情况，光泵气体太赫兹激光器的谐振腔主要分为小孔耦合太赫兹谐振腔和金属网栅耦合太赫兹谐振腔。小孔耦合太赫兹谐振腔方式，几乎可以把全部的泵浦光耦合到太赫兹增益区内，泵浦光获得充分利用，但由于对泵浦光的光束聚焦压缩，不适用于高泵浦能量的泵浦激光器，另外，其获得的太赫兹激光的光束质量差。金属网栅耦合太赫兹谐振腔方式，可以获得较好光束质量的太赫兹激光，但由于金属网栅对泵浦光的透过率低，只能把部分泵浦能量耦合到太赫兹增益区内，因此，其不能充分的利用泵浦激光。

发明内容

本发明是为了解决在现有太赫兹谐振腔方式下，获得的太赫兹激光束质量差，不能充分的利用泵浦激光，不能获得高效率、大能量的光泵气体太赫兹激光器的问题。现提供一种基于石英晶片为分束片的L型光泵气体太赫兹激光谐振腔及含有该谐振腔的激光器。

基于石英晶片为分束片的L型光泵气体太赫兹激光谐振腔，它包括：ZnSe增透窗片、Z-cut石英晶片、全反射金镜、金属网栅片和TPX窗片、短直筒和长直筒；

短直筒的一端与长直筒的侧壁固定连接，并且短直筒的内部与长直筒的内部连通，短直筒的中心轴线与长直筒的中心轴线的夹角为90°；

长直筒的一端与全反射金镜固定连接，另一端与TPX窗片固定连接，Z-cut石英晶片和金属网栅片均位于长直筒内，且金属网栅片位于Z-cut石英晶片和TPX窗片之间，所述金属网栅片与TPX窗片相互平行，Z-cut石英晶片的中心与金属网栅片所在平面的距离为60mm；

短直筒的另一端与ZnSe增透窗片固定连接，垂直于ZnSe增透窗片的光束入射至短直筒内后，经Z-cut石英晶片的反射面反射后、垂直入射至全反射金镜的反射面，ZnSe增透窗片所在平面与Z-cut石英晶片的中心距离为60mm；

ZnSe增透窗片、全反射金镜、TPX窗片、短直筒和长直筒形成密闭的腔体。

含有上述基于石英晶片为分束片的L型光泵气体太赫兹激光谐振腔的激光器，它包括：基于石英晶片为分束片的L型光泵气体太赫兹激光谐振腔、金属原刻光栅、第二ZnSe增透窗片、二氧化碳激光器放电腔、二氧化碳激光器输出耦合镜、二氧化碳激光分束片、真空和配气系统和太赫兹激光增益气体储存腔体；

第二ZnSe增透窗片与二氧化碳激光器放电腔的一端固定连接，二氧化碳激光器输出耦合镜与二氧化碳激光器放电腔的另一端固定连接，可旋转的金属原刻光栅位于第二ZnSe增透窗片一侧，二氧化碳激光器输出耦合镜的所在平面与ZnSe增透窗片的所在平面平行，二氧化碳激光分束片位于二氧化碳激光器输出耦合镜和ZnSe增透窗片之间；

太赫兹激光增益气体储存腔体通过真空和配气系统与基于石英晶片为分束片的L型光泵气体太赫兹激光谐振腔用真空波纹管连接。

本发明所述的基于石英晶片为分束片的L型光泵气体太赫兹激光谐振腔及含有该谐振腔的激光器利用Z-cut石英晶片作为光谱分束片，并通过Z-cut石英晶片和全反射金镜构成的泵浦激光耦单元把接近全部的泵浦激光耦合到太赫兹增益区内，使泵浦激光得到了充分的利用，因此本发明所述的基于石英晶片为分束片的L型光泵气体太赫兹激光谐振腔适用于高效率和能量超过1焦耳的高泵浦能量的光泵气体太赫兹激光器；同时金镜和金属网栅的相互作用使输出的激光光斑大、分布均匀、发散较小，因此提高了太赫兹激光的光束质量。

附图说明

图1是基于石英晶片作为光谱分束片的L型光泵气体太赫兹激光谐振腔的结构示意图。

图2中虚线框内是含有基于石英晶片作为光谱分束片的L型光泵气体太赫兹激光谐振腔的激光器结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：参照图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的基于石英晶片为分束片的L型光泵气体太赫兹激光谐振腔，它包括：ZnSe增透窗片1、Z-cut石英晶片2、全反射金镜3、金属网栅片4和TPX窗片5、短直筒6和长直筒7；

短直筒6的一端与长直筒7的侧壁固定连接，并且短直筒6的内部与长直筒7的内部连通，短直筒6的中心轴线与长直筒7的中心轴线的夹角为90°；