[发明专利]多种子注入腔内差频实现多波长中红外光学参量振荡器

权利要求书

1.多种子注入腔内差频实现多波长中红外光学参量振荡器，其特征在于：所述振荡器包括种子激光源、泵浦光源、谐振腔、非线性变频晶体四个部分，所述种子激光源用于提供频率为ω₁、ω₂、ω₃、……的待变换近红外种子光，并最终注入泵浦光源；所述泵浦光源用于提供频率为ω_p的泵浦光并入射光学参量振荡器谐振腔内的非线性变频晶体，在谐振腔内建立频率为ω_s的信号光振荡，并与泵浦光ω_p差频产生频率为ω_i中红外波段的闲频光输出，ω_i＝ω_p-ω_s；所述非线性变频晶体用于通过相位匹配方式为泵浦光ω_p和信号光ω_s产生闲频光ω_i的光学参量过程提供增益，同时为信号光ω_s与种子光源频率为ω₁、ω₂、ω₃……的激光提供差频增益；通过优化谐振腔结构和腔镜反射率使光学参量振荡器谐振腔内信号光ω_s功率极强，此时由于光学参量振荡器腔内信号光ω_s功率极强，信号光ω_s与种子激光源中频率为ω₁、ω₂、ω₃、……的激光分别产生差频，输出频率为ω_d1、ω_d2、ω_d3、……的中红外差频激光，ω_dj＝ω_j-ω_s,j＝1,2,3,......。

2.根据权利要求1所述多种子注入腔内差频实现多波长中红外光学参量振荡器，其特征在于：所述的种子激光源性能相互独立，其功率强度、中心波长、谱线宽度可以自行调节。

3.根据权利要求1所述多种子注入腔内差频实现多波长中红外光学参量振荡器，其特征在于：所述的种子激光源根据时序分类，可以是脉冲激光光源，也可以是连续激光光源。

4.根据权利要求1所述多种子注入腔内差频实现多波长中红外光学参量振荡器，其特征在于：所述的种子激光源根据光谱稳定性分类，可以是固定波长激光，也可以是波长可调谐激光，当为注入种子光可调谐时，输出激光波长具有调谐特性。

5.根据权利要求1所述多种子注入腔内差频实现多波长中红外光学参量振荡器，其特征在于：所述的种子激光源根据谱线宽度分类，各种子光可以是宽带激光，也可以是窄线宽激光；各种子光源ω₁、ω₂、ω₃、……的谱线宽度由自身决定，相应的频率为ω_d1、ω_d2、ω_d3、……的中红外差频激光谱线宽度正比于对应种子光源。

6.根据权利要求1所述多种子注入腔内差频实现多波长中红外光学参量振荡器，其特征在于：所述的种子激光源之间可以采用级联结构，也可以采用并联结构。

7.根据权利要求1所述多种子注入腔内差频实现多波长中红外光学参量振荡器，其特征在于：所述的种子激光源频率ω₁、ω₂、ω₃、……之间的频率间隔可任意组合，可以是等间隔，也可以采用任意间隔，当采用级联结构耦合时频率间隔不能小于种子源自身谱线宽度。

8.根据权利要求1所述多种子注入腔内差频实现多波长中红外光学参量振荡器，其特征在于：所述的泵浦光源可以是脉冲激光光源，也可以是连续激光光源。

9.根据权利要求1所述多种子注入腔内差频实现多波长中红外光学参量振荡器，其特征在于：所述的谐振腔由多面腔镜组成，可以是驻波腔也可以是行波腔。

10.根据权利要求1所述多种子注入腔内差频实现多波长中红外光学参量振荡器，其特征在于：所述的非线性变频晶体可以是准相位匹配晶体也可以是双折射相位匹配晶体。