[实用新型]一种实现2μm波段宽调谐窄线宽激光输出的激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种激光器，尤其涉及一种实现2μm波段宽调谐窄线宽激光输出的激光器。

背景技术

激光的发明是一项划时代的成就，对人类社会产生了深远的影响。随着激光技术、激光器件的不断发展，人们对高效率、高光束质量、结构紧凑和稳定性好的激光器的需求越来越迫切。由于半导体泵浦固体激光器具有很多优点，如体积小、质量轻、结构紧凑、便于携带、便于维护和操作，它刚一出现便受到了激光器研究者的重视。

2μm波段高相干的辐射光源，在激光测距、激光遥感、激光成像、光电对抗、医学诊断和治疗、科学仪器、材料处理、光学信号处理、数据处理和差分吸收激光雷达的环境监测等领域已显示出越来越广泛的应用前景。低温条件下工作的Tm,Ho固体激光器是获得2μm波段大功率激光输出的有效途径之一。目前，一些技术已趋于成熟，一些国家已经研制出军用大功率2μm波段激光器。由于低温制冷设备(一般为装液氮的杜瓦瓶，制冷温度在77K)不方便在工程上使用，这大大限制了2μm波段激光的应用。为了进一步扩大2μm波段激光的应用范围，以及相关设备使用的灵活性、机动性，实现常温2μm波段激光的大功率输出显得十分重要。采用Tm激光泵浦单掺Ho³⁺晶体，是在常温下获得大功率2μm激光的解决方案。但目前2μm波段激光的可调谐窄线宽激光很难实现，窄线宽激光器的宽谱调谐范围就更窄。根据目前报道，很难实现150nm以上的连续宽谱可调谐，报道中调谐范围最大的是：哈尔滨工业大学的李玉峰等人利用Tm:GdVO4作为激光介质，实现了1820～1946nm的输出调谐[Chinese Phys.Lett.24724]，调谐范围126nm。但其波长并未覆盖2μm波段，而且此波长范围与水分子吸收峰重叠，因此限制了此类激光器在光学参量振荡获激光光谱测试中的应用。本实用新型采用Ho离子掺杂的硅酸钪(SSO)作为激光介质，理论上可实现200nm左右的调谐范围，且波长范围覆盖2μm波段，可有效拓展此类激光器的应用范围。

中国专利(申请号201410619809.2)提供一种窄线宽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，可以实现窄线宽5μm的激光输出，但是没有解决调谐范围的问题。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有2μm波段激光器调谐范围窄的问题而提供一种实现2μm波段宽调谐窄线宽激光输出的激光器。

本实用新型的目的是这样实现的：包括激光泵浦源、耦合聚焦系统、输入镜、激光晶体和输出镜，在激光晶体和输出镜之间还设置有波长调制棱镜，所述激光晶体是Ho：SSO晶体。

本实用新型还包括这样一些结构特征：

1.在所述激光晶体与波长调制棱镜之间设置有45°反射镜。

2.所述输出镜采用体光栅，且体光栅镀膜的通过带宽是200nm。

3.所述激光泵浦源采用Tm:YAP激光器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型选用硅酸钪作为激光介质，将Ho掺杂到硅酸钪(SSO)中，可获得强场耦合晶体Ho:SSO晶体，而Ho:SSO晶体具有较宽的吸收带及200nm左右的宽荧光谱线，能级劈裂大，本实用新型还采用波长调制棱镜作为腔内调制元件，可以实现激光波长的连续调谐，也即实现2μm波段高功率、宽调谐连续激光输出，可满足光谱测量中对高能宽谱激光光源的需求，为光谱检测提供合适的光源，也解决了现有2μm波段激光器调谐范围窄的问题。

附图说明

图1是本实用新型实施案例一的结构示意图；

图2是Ho:SSO晶体的发射谱和吸收谱示意图，其中A代表Ho:SSO晶体的吸收强度谱线，B代表Ho:SSO晶体的荧光发射谱线；

图3是本实用新型实施案例二的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。