[发明专利]一种单向行波环形2μm单频可调谐固体激光器

权利要求书

1.一种单向行波环形2μm单频可调谐固体激光器，其特征在于一种单向行波环形2μm单频可调谐固体激光器包括第一平凸透镜(1-1)、第二平凸透镜(1-2)、第三平凸透镜(1-3)、泵浦光输入镜(2)、F-P标准具(3)、Tm:YAG晶体(4)、反射镜(5)、二色镜(6)、旋光器(7)、二分之一波片(8)及输出镜(9)；

所述的第一平凸透镜(1-1)和第二平凸透镜(1-2)的凸面相对，构成耦合系统；

入射至耦合系统的785nm泵浦光经耦合系统耦合后以45°入射至泵浦光输入镜(2)；泵浦光输入镜(2)透过的785nm泵浦光入射至F-P标准具(3)，经F-P标准具(3)透过的785nm泵浦光入射至Tm:YAG晶体(4)中，Tm:YAG晶体(4)在785nm泵浦光的抽运下产生顺时针方向传播的振荡光和逆时针方向传播的振荡光，然后785nm泵浦光以45°入射至反射镜(5)，并由反射镜(5)反射至第三平凸透镜(1-3)的平面，穿过第三平凸透镜(1-3)的785nm泵浦光经过二色镜(6)后透射出去；

顺时针方向传播的振荡光以45°入射至反射镜(5)，并由反射镜(5)反射至第三平凸透镜(1-3)的平面，穿过第三平凸透镜(1-3)的顺时针方向传播的振荡光以45°入射至二色镜(6)上，顺时针方向传播的振荡光经二色镜(6)反射后继续顺时针方向传播，经过旋光器(7)和二分之一波片(8)后偏振态由垂直偏振变为水平偏振，水平偏振的顺时针方向传播的振荡光入射至输出镜(9)后部分透射出去，剩余部分无法形成增益输出；

逆时针方向传播的振荡光入射至F-P标准具(3)，经F-P标准具(3)透过的逆时针方向传播的振荡光以45°入射至泵浦光输入镜(2)，经泵浦光输入镜(2)反射的逆时针方向传播的振荡光以45°入射至输出镜(9)，部分逆时针方向传播的振荡光经输出镜(9)上透射出去，剩余部分的逆时针方向传播的振荡光经过二分之一波片(8)和旋光器(7)后成为逆时针方向传播的单频振荡光；

逆时针方向传播的单频振荡光以45°入射至二色镜(6)上，由二色镜(6)反射至第三平凸透镜(1-3)的凸面，穿过第三平凸透镜(1-3)的逆时针方向传播的单频振荡光以45°入射至反射镜(5)上，并由反射镜(5)反射继续经过Tm:YAG晶体(4)、F-P标准具(3)、泵浦光输入镜(2)及输出镜(9)，最后形成增益从输出镜(9)透射出去成为2μm单频激光。

2.根据权利要求1所述的一种单向行波环形2μm单频可调谐固体激光器，其特征在于所述的第一平凸透镜(1-1)及第二平凸透镜(1-2)表面均镀有785nm高透膜，焦距为5mm～200mm，直径为1mm～50mm；所述的第三平凸透镜(1-3)表面镀有2μm高透膜，焦距为5mm～200mm，直径为1mm～50mm。

3.根据权利要求1所述的一种单向行波环形2μm单频可调谐固体激光器，其特征在于所述的泵浦光输入镜(2)一面同时镀有对785nm泵浦光高透膜和对2μm振荡光高反膜。

4.根据权利要求1所述的一种单向行波环形2μm单频可调谐固体激光器，其特征在于所述的F-P标准具(3)对2μm振荡光的透过率为90％～100％，厚度为0.01mm～15mm。

5.根据权利要求1所述的一种单向行波环形2μm单频可调谐固体激光器，其特征在于所述的Tm:YAG晶体(4)采用单掺铥晶体，晶体长度为1mm～20mm，且所述的Tm:YAG晶体(4)中Tm离子掺杂的原子百分数为0.1％～6％，所述的Tm:YAG晶体(4)表面镀有对785nm～2.1μm高透膜。

6.根据权利要求1所述的一种单向行波环形2μm单频可调谐固体激光器，其特征在于所述的反射镜(5)一面同时镀有对785nm泵浦光高反膜和对2μm振荡光高反膜。

7.根据权利要求1所述的一种单向行波环形2μm单频可调谐固体激光器，其特征在于所述的二色镜(6)一面同时镀有对785nm泵浦光高透膜和对2μm振荡光高反膜。