[发明专利]一种窄线宽2μm激光器装置

说明书

技术领域

本发明涉及全固态激光领域，特别涉及一种高效紧凑的窄线宽2μm激光器装置。

背景技术

处于大气窗口3—5μm波段内的中红外激光在军事、光谱学、遥感等领域有重要的应用，其中2μm激光通过非线性光学频率变换是得到中红外激光的主要途径之一。但在这种非线性光学频率变换中，对2μm激光的线宽有苛刻的要求，只有足够窄的线宽才能实现较高的转换效率。

目前，在2μm激光器中压窄激光线宽的两种主要方法是腔内插入标准具和采用布拉格光栅做腔镜，但是前者存在插入损耗较大的缺点，而后者存在受震动影响严重且价格昂贵的缺点。

发明内容

本发明的目的是针对目前2μm激光器中压窄激光线宽时存在的问题，从而提供一种能够实现高功率、高光束质量2μm激光输出的激光器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种窄线宽2μm激光器装置，包括1.9μm激光泵浦源、光学耦合系统、掺钬离子激光晶体、Q开关、第一腔镜、第二腔镜、第三腔镜和反馈镜，所述的1.9μm激光泵浦源输出波长为1.9μm的激光经光学耦合系统整形后用于泵浦掺钬离子激光晶体，所述的掺钬离子激光晶体、第一腔镜、第二腔镜、第三腔镜以及反馈镜共同构成有源的激光谐振腔。

所述的一种窄线宽2μm激光器装置，其1.9μm激光泵浦源输出的激光是连续输出或脉冲输出，1.9μm激光泵浦源输出的激光波长与掺钬离子激光晶体中钬离子的吸收波长相匹配。

所述的一种窄线宽2μm激光器装置，其1.9μm激光泵浦源为半导体激光器泵浦的掺铥离子固体激光器或掺铥离子光纤激光器。

所述的一种窄线宽2μm激光器装置，其光学耦合系统用于将1.9μm泵浦激光耦合进掺钬离子激光晶体中，与振荡激光实现良好的模式匹配。

所述的一种窄线宽2μm激光器装置，其Q开关为声光Q开关或电光Q开关。

所述的一种窄线宽2μm激光器装置，其反馈镜为平面镜，反馈镜和第三腔镜构成一片标准具，反馈镜与第三腔镜保持平行放置，作为输出耦合镜来实现压窄线宽并输出激光。

所述的一种窄线宽2μm激光器装置，其掺钬离子激光晶体为钬离子掺杂浓度为0.7%的Ho:YAG激光晶体的两个端面经光学抛光后镀上1.9-2.1μm的增透膜，其四个侧面做粗糙化处理后经铟箔包裹后用热沉固定。

本发明的有益效果是：由于不需要专门的标准具或光栅用于线宽压窄，降低了激光器的腔内损耗，并提高了稳定性；反馈镜可以和第三腔镜集成在一起，大大降低了激光器的调节难度；因此本发明装置可实现高功率、高光束质量、窄线宽的2μm激光输出，具有结构简单、紧凑、稳定性好的优点，从而在军事、光谱学、遥感等领域具有广泛的应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是本发明实施例二的结构示意图。

各附图标记为：1—1.9μm激光泵浦源，2—光学耦合系统，3—掺钬离子激光晶体，4—Q开关，5-01—第一腔镜，5-02—第二腔镜，5-03—第三腔镜，6—反馈镜。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明公开了一种窄线宽2μm激光器装置，包括1.9μm激光泵浦源1、光学耦合系统2、掺钬离子激光晶体3、Q开关4、第一腔镜5-01、第二腔镜5-02、第三腔镜5-03和反馈镜6，所述的1.9μm激光泵浦源1输出波长为1.9μm的激光经光学耦合系统2整形后用于泵浦掺钬离子激光晶体3，所述的掺钬离子激光晶体3、第一腔镜5-01、第二腔镜5-02、第三腔镜5-03以及反馈镜6共同构成有源的激光谐振腔，所述的1.9μm激光泵浦源1输出的激光是连续输出或脉冲输出，1.9μm激光泵浦源1输出的激光波长与掺钬离子激光晶体3中钬离子的吸收波长相匹配，所述的光学耦合系统2为将1.9μm激光泵浦源输出的激光整形后注入掺钬离子激光晶体3中的光学透镜组，由焦距分别为25mm和45mm的两片平凸透镜组成，所述的掺钬离子激光晶体3为掺钬钇铝石榴石（简称Ho:YAG）或掺钬氟化钇锂（简称Ho:YLF），所述的Q开关4为声光Q开关或电光Q开关，用于调制激光器来实现脉冲激光输出，所述的反馈镜6为平面镜，反馈镜6和第三腔镜5-03构成一片标准具，反馈镜6与第三腔镜5-03保持平行放置，作为输出耦合镜来实现压窄线宽并输出激光。

实施例一