[实用新型]一种全固态单频可调谐红光激光器

说明书

技术领域

本实用新型属于一种红光激光器，具体涉及一种全固态单频可调谐红光激光器。

背景技术

激光二极管（LD）端面泵浦固体激光器近年来受到广泛关注，它具有效率高、结构紧凑、性能稳定、寿命长和全固化等优点，广泛应用于激光雷达、光谱分析、引力波探测、相干通讯和量子光学等领域。  

在一般的应用中，激光二极管端面泵浦中最为常见的是采用808nm光泵浦，而采用880nm激光作为泵浦光可以把粒子直接抽运到激光上能级，减少了无辐射跃迁的粒子数，降低量子缺陷带来的能量损耗，从而有效地减少了激光介质的热负荷。

目前现有技术中单频激光器研究较多，但是对于671nm红光波段的可调谐的单频激光器，因波长的特殊性、窄线宽和可调谐的结构形式，使该种激光器的设计与应用还多处于研发阶段。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种全固态单频可调谐红光激光器。

本实用新型的技术方案是：

一种全固态单频可调谐红光激光器，包括激光二极管、泵浦光整形系统、谐振腔、增益介质、倍频晶体、磁光单向器和频率调谐装置，所述激光二极管通过光纤与泵浦光整形系统连接，泵浦光整形系统整形后的光斑纵向泵浦到增益介质上，增益介质被激发出红外波段的荧光进入谐振腔；

所述谐振腔是由泵浦光输入端面镜、平面腔镜、凹面腔镜和凹面输出腔镜组成的“8”字环形腔结构；泵浦光输入端面镜、平面腔镜与激光二极管、泵浦光整形系统处于同一光路，凹面腔镜设置于泵浦光输入端面镜下方，凹面输出腔镜设置于平面腔镜下方，泵浦光输入端面镜以倾斜角设置于泵浦光整形系统和增益介质之间；

所述磁光单向器是由法拉第旋转器和二分之一波片组成；法拉第旋转器和二分之一波片设置于泵浦光输入端面镜和平面腔镜之间，且处于同一光路； 

所述频率调谐装置是由F-P标准具和压电陶瓷组成；F-P标准具设置于凹面腔镜和凹面输出腔镜之间，且处于同一光路；压电陶瓷固定于平面腔镜远离二分之一波片的一侧上；

所述倍频晶体设置于凹面腔镜和凹面输出腔镜之间的激光束腰位置处，且处于F-P标准具右侧。

所述泵浦光整形系统从左至右依次由自聚焦透镜、凹镜、柱面镜和聚焦透镜组成；凹镜的凹面朝向柱面镜，柱面镜和聚焦透镜（17）的柱面相对设置。

所述法拉第旋转器设置于靠近泵浦光输入端面镜的一侧，二分之一波片设置于靠近平面腔镜的一侧；

所述凹面腔镜和凹面输出腔镜以倾斜角设置于同一光路，且凹面腔镜的凹面朝向平面腔镜，凹面输出腔镜的凹面朝向泵浦光输入端面镜。

所述泵浦光输入端面镜、平面腔镜、凹面腔镜和凹面输出腔镜对振荡激光1342nm全反射

所述输入端面镜靠近泵浦光整形系统的一面镀有880nm高透过率膜。

所述凹面输出腔镜的凹面镀有671nm红光高透过率膜。

所述增益介质为YVO₄-Nd:YVO₄键合晶体，增益介质的两端面均镀880nm减反膜、1342nm减反膜和1064nm减反膜。

所述倍频晶体采用以Ⅰ类角度匹配方式切割的LBO晶体，两端面均镀有1342nm和671nm双色增透膜。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供一种可调谐，输出功率较高，稳定可靠的671nm红光单频激光器，采用F-P标准具和压电陶瓷配合调节来实现671nm红光的频率连续调节，F-P标准具用来粗调，压电陶瓷细调。激光器采用880nm泵浦源，比起传统808nm泵浦源，它可有效地减小晶体的热透镜效应，提高激光的转换效率；激光器采用环形腔结构，运转高效、稳定。

附图说明

图1是本实用新型一种全固态单频可调谐红光激光器的结构示意图；

图2是本实用新型中泵浦光整形系统的结构示意图。

其中：

1  激光二极管                2  光纤

3  泵浦光整形系统            4  泵浦光输入端面镜

5  平面腔镜                  6  凹面腔镜

7  凹面输出腔镜              8  增益介质

9  法拉第旋转器             10  二分之一波片

11  倍频晶体                 12  F-P标准具