[发明专利]固体单激光器双波长抽运光学差频太赫兹波产生装置

权利要求书

1.一种固体单激光器双波长抽运光学差频太赫兹波产生装置，其特征在于，包括：依次连接的基于双掺钬铥离子的单激光器、钬铥激光光束整形器、光学差频器和太赫兹波筛选器；

基于双掺钬铥离子的单激光器，用于输出双波长抽运源；所述双波长抽运源是基于双掺钬铥离子自身的最强本征辐射波长下的钬激光和铥激光，由钬铥离子能量关联转移饱和放大产生输出；

钬铥激光光束整形器，用于改变所述钬激光和所述铥激光的光斑大小，得到整形后双波长抽运源；

光学差频器，用于在光学差频变换过程中利用所述整形后双波长抽运源产生太赫兹波；

太赫兹波筛选器，用于滤除在完成光学差频变换过程后剩余的所述双波长抽运源，获得所述太赫兹波；

所述基于双掺钬铥离子的单激光器包括单一激光谐振腔、钬铥激光模块和脉冲激光调制器；所述钬铥激光模块和所述脉冲激光调制器设置于所述单一激光谐振腔内；

所述钬铥激光模块包括双掺钬铥晶体；所述双掺钬铥晶体中铥离子掺杂浓度为3at.％±1.5at.％，所述双掺钬铥晶体中钬离子掺杂浓度以产生最大太赫兹波功率而定，以实现太赫兹波的最优转换；

其中，所述钬激光和所述铥激光分别作为光学差频太赫兹波产生的信号光和抽运光；所述钬激光是基于所述基于双掺钬铥离子的单激光器中的铥离子所吸收的能量转移至钬离子产生的，所述铥激光是在产生所述钬激光后，将钬离子无法吸收的能量转移至铥离子所产生的。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述单一激光谐振腔包括高反镜和输出耦合镜；

所述高反镜位于所述钬铥激光模块远离所述脉冲激光调制器的一侧；

所述输出耦合镜位于所述脉冲激光调制器远离所述钬铥激光模块的一侧。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述高反镜和所述输出耦合镜的表面膜系单一。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述双掺钬铥晶体为棒状或板条状。

5.根据权利要求1-4任一项所述的装置，其特征在于，所述基于双掺钬铥离子的单激光器的泵浦光由二极管激光器产生；所述二极管激光器的辐射中心波长对应铥离子吸收峰。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述二极管激光器的泵浦方式包括侧面泵浦、端面泵浦和面阵泵浦中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光学差频器包括砷化镓晶体光学差频器、苯乙烯基吡啶晶体光学差频器和磷锗锌晶体光学差频器。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述基于双掺钬铥离子的单激光器为固体激光器或光纤激光器。