[发明专利]一种产生高效率窄线宽中红外激光的装置及方法

权利要求书

1.一种产生高效率窄线宽中红外激光的装置，其特征在于包括：泵浦源(1)、第一半波片(2)、第二半波片(3)、第三半波片(4)、镜面法线与光路呈布儒斯特角放置的第一偏振片(5)、镜面法线与光路呈布儒斯特角放置的第二偏振片(6)、镜面法线与光路呈布儒斯特角放置的第三偏振片(7)、镜面法线与光路呈27°角放置的第一反射镜(8)、镜面法线与光路呈27°角放置的第二反射角镜(9)、镜面法线与光路呈27°角放置的第三反射角镜(10)、第四反射镜(11)、第五反射镜(12)、第六反射镜(13)、第七反射镜(14)、第八反射镜(15)、第九反射镜(16)、第十反射镜(17)、第十一反射镜(18)、第一双色镜(19)、第二双色镜(20)、第三双色镜(21)、第四双色镜(22)、第五双色镜(23)、第六双色镜(24)、第七双色镜(25)、第一耦合透镜(26)、第二耦合透镜(27)、第三耦合透镜(28)、第四耦合透镜(29)、第五耦合透镜(30)、第一非线性晶体(31)、第二非线性晶体(32)、第三非线性晶体(33)、光隔离器(34)；

泵浦源(1)发出的光经过第一半波片(2)后由第一偏振片(5)分光，第一偏振片(5)分光形成的反射光依次经第一反射镜(8)、第四反射镜(11)、第一耦合透镜(26)、第五反射镜(12)、光隔离器(34)、第六反射镜(13)、第六双色镜(24)、第一非线性晶体(31)、第七双色镜(25)后由第一双色镜(19)分光，第一双色镜(19)分光后的透射光经第九反射镜(16)、第四耦合透镜(29)后由第二双色镜(20)反射；

第一偏振片(5)分光形成的透射光经过第二半波片(3)后由第二偏振片(6)分光，第二偏振片(6)分光后形成的反射光依次通过第二反射角镜(9)、第二耦合透镜(27)、第七反射镜(14)后由第二双色镜(20)透射；

第二双色镜(20)反射或透射形成的光经过第二非线性晶体(32)后由第三双色镜(21)分光，第三双色镜(21)分光形成的反射光依次通过第十反射镜(17)、第十一反射镜(18)、第五耦合透镜(30)后由第四双色镜(22)反射；

第二偏振片(6)分光后形成的透射光依次通过第三半波片(4)、第三偏振片(7)、第三反射角镜(10)、第三耦合透镜(28)、第八反射镜(15)后由第四双色镜(22)透射；

第四双色镜(22)反射或透射形成的光通过第三非线性晶体(33)后由第五双色镜(23)进行分光。

2.如权利要求1所述的产生高效率窄线宽中红外激光的装置，其特征在于，所述的泵浦源(1)输出的光为线偏光，中心波长为1064nm，线宽为0.05nm，光束质量小于1.5。

3.如权利要求1所述的产生高效率窄线宽中红外激光的装置，其特征在于，所述的第四反射镜(11)、第五反射镜(12)、第六反射镜(13)、第七反射镜(14)、第八反射镜(15)与光路呈45°放置，均镀有1064nm高反膜。

4.如权利要求1所述的产生高效率窄线宽中红外激光的装置，其特征在于，所述的第九反射镜(16)、第十反射镜(17)与光路呈45°放置，均镀有2.9μm高反膜。

5.如权利要求1所述的产生高效率窄线宽中红外激光的装置，其特征在于，所述的第一双色镜(19)与光路呈45°放置，对1.67μm的信号光高反，对2.9μm的光高透；所述的第二双色镜(20)、第三双色镜(21)、第四双色镜(22)、第五双色镜(23)与光路呈45°放置，对1064nm高透，对2.9μm高反。

6.如权利要求1所述的产生高效率窄线宽中红外激光的装置，其特征在于，所述的第六双色镜(24)与光路垂直放置，其对信号光1.67μm和闲频光2.9μm的光高反，且镀有1064nm的减反膜。

7.如权利要求1所述的产生高效率窄线宽中红外激光的装置，其特征在于，所述的第七双色镜(25)与光路垂直放置，其对1064nm的光高反，对1.67μm的光部分反射，对2.9μm的光高透。

8.如权利要求1所述的产生高效率窄线宽中红外激光的装置，其特征在于，所述的第一耦合透镜(26)、第二耦合透镜(27)、第三耦合透镜(28)为单透镜或透镜组，材料为K9玻璃，镀有1064nm光的高透膜；所述的第四耦合透镜(29)、第五耦合透镜(30)为单透镜或透镜组，材料为CaF₂，镀有2.9μm光的高透膜。