[发明专利]一种多重脉宽压缩固体激光系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体激光发生装置，特别是一种多重脉宽压缩固体激光系统。

背景技术

随着固体激光器技术的发展，光束质量的需求越来越迫切，其中包括光束能量、峰值功率、脉宽等，而窄脉宽的激光在气体检测等领域具有十分紧迫的需要，而目前的单一脉宽压缩技术，远远不能满足实际应用中对窄脉宽激光技术的需求。

另外，为了获得特定脉宽的激光，往往需要设计较为复杂的光学谐振腔，而这些腔型结构复杂，对光路调节技术要求较高，因此，要获得稳定的窄脉宽激光输出，就会变得比较困难，因此，对于复杂谐振腔下既要获得窄脉宽激光又要解决光路调节问题就变得十分迫切。

发明内容

本发明为了解决现有复杂谐振腔下窄脉宽及调光难的技术问题而设计的全新固体激光系统方案。

本发明提供的一种多重脉宽压缩固体激光系统，包括：

第一激光泵浦装置1-1、第二激光泵浦装置1-2、输入镜2-1、输出镜2-2、激光晶体2-3、全反射镜2-4、选模装置2-5；其中，第一激光泵浦装置1-1、第二激光泵浦装置1-2以双端泵浦的方式发射抽运光束到激光晶体2-3，获得的2μm的振荡光束，所述2μm振荡光束经选模装置2-5后从输出镜2-2输出；

第一脉宽压缩装置3-1、第二脉宽压缩装置3-2、第三脉宽压缩装置3-3以及第四脉宽压缩装置3-4，其中，所述第一脉宽压缩装置3-1、第二脉宽压缩装置3-2分别位于第一激光泵浦装置1-1、第二激光泵浦装置1-2与谐振腔之间，用于对输入泵浦光线宽进行第一次脉宽压缩；第三脉宽压缩装置3-3位于谐振腔内，位于所述选模装置2-5与输出镜2-2之间，用于对振荡光线宽进行第二次压缩；第四脉宽压缩装置3-4位于所述输出镜2-2与示波器4-1之间，用于对输出激光线宽进行第三次压缩；

计算机控制系统4-2，所述示波器4-1将光学信号转换成电学信号后输入计算机控制系统4-2，计算机控制系统4-2根据该电学信号形成第一控制信号对所述第一脉宽压缩装置3-1、形成第二控制信号对第二脉宽压缩装置3-2、形成第三控制信号对第三脉宽压缩装置3-3以及形成第四控制信号对第四脉宽压缩装置3-4进行自动调节，从而获得皮米级脉宽激光输出。

进一步的，所述第一脉宽压缩装置3-1包括：

第一转动调整台，该第一转动调整台具有微米级步进电控系统；

石墨烯布拉格光栅，位于所述第一转动调整台上，处于光路中心，能够在所述第一转动调整台的转动下进行微米级角度调整；

所述第二脉宽压缩装置3-2包括：

第二转动调整台，该第二转动调整台具有微米级步进电控系统；

石墨烯布拉格光栅，位于所述第二转动调整台上，处于光路中心，能够在所述第二转动调整台的转动下进行微米级角度调整；

第三脉宽压缩装置3-3包括：

第三转动调整台，该第三转动调整台具有微米级步进电控系统；

F-P标准具，位于所述第三转动调整台上，处于光路中心，能够在所述第三转动调整台的转动下进行微米级角度调整；

所述第四脉宽压缩装置3-4包括：

第四转动调整台，该第四转动调整台具有微米级步进电控系统；

石墨烯布拉格光栅，位于所述第四转动调整台上，处于光路中心，能够在所述第四转动调整台的转动下进行微米级角度调整；

进一步的，所述计算机控制系统4-2接收到示波器4-1的信号后，与预先存储的模拟模型比较，根据比较结果，同时产生第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号、第四控制信号，分别对所述第一脉宽压缩装置3-1、第二脉宽压缩装置3-2、第三脉宽压缩装置3-3、第四脉宽压缩装置3-4同时进行自动调节。

进一步的，所述第一转动调整台、第二转动调整台、第三转动调整台以及第四转动调整台可以进行前、后、左、右、俯以及仰六方向调节。

进一步的，全反射镜2-4镀2μm波段激光高反膜，且2μm波段激光反射率大于或等于99.8％，且外侧面镀有泵浦光高透膜，且泵浦光透过率大于或等于97％。

进一步的，所述2μm输出镜2-2为直径为6mm-112mm、曲率半径为150mm-250mm的平凹镜，且凹面侧镀有2μm波段激光透过率50％的膜，平面侧镀有2μm波段激光高透膜，该高透膜对于2μm波段激光的透过率大于或等于99.7％。