[发明专利]高亮度的中波红外激光器

权利要求书

1.高亮度的中波红外激光器，其特征在于高亮度的中波红外激光器包括第一平凸透镜(1-1)、第二平凸透镜(1-2)、泵浦光分光镜(2)、输入镜(3)、一号ZnGeP₂晶体(4)、单共振输出镜(5)、第一反射镜(6-1)、第二反射镜(6-2)、平凹透镜(7)、第一二色镜(8-1)、第二二色镜(8-2)、第三反射镜(9-1)、第四反射镜(9-2)、第三二色镜(10)和二号ZnGeP₂晶体(11)；

所述的单共振输出镜(5)为3.7μm～4μm短波单共振输出镜；

所述的第一平凸透镜(1-1)和泵浦光分光镜(2)构成一号耦合系统；所述的第三反射镜(9-1)、第四反射镜(9-2)和第二平凸透镜(1-2)构成二号耦合系统；

所述的输入镜(3)、一号ZnGeP₂晶体(4)、单共振输出镜(5)、第一反射镜(6-1)、第二反射镜(6-2)和平凹透镜(7)构成ZnGeP₂光学参量振荡器；

所述的第三二色镜(10)和二号ZnGeP₂晶体(11)构成ZnGeP₂光学参量放大器；

一束2.1μm脉冲泵浦激光垂直入射至一号耦合系统，经一号耦合系统进行光束变换后，一部分泵浦光被泵浦光分光镜(2)反射至第三反射镜(9-1)，剩余泵浦光以45°角入射至输入镜(3)；

透过输入镜(3)的泵浦光经过一号ZnGeP₂晶体(4)，将部分泵浦光转化为3μm～5μm激光，剩余泵浦光经单共振输出镜(5)透射出；

经一号ZnGeP₂晶体(4)产生的3μm～5μm激光4.4μm～4.7μm长波分量全部经由单共振输出镜(5)透射出去，经一号ZnGeP₂晶体(4)产生的3μm～5μm激光3.7μm～4μm短波分量的一部分经由单共振输出镜(5)透射出，剩余部分经由单共振输出镜(5)反射至第一反射镜(6-1)；

入射至第一反射镜(6-1)的3.7μm～4μm激光经由第一反射镜(6-1)反射至平凹透镜(7)的凹面，平凹透镜(7)将3.7μm～4μm激光扩束，变化光斑大小、发散角与透过输入镜(3)的泵浦光相匹配；

扩束后的3.7μm～4μm激光经由第二反射镜(6-2)反射至输入镜(3)，由输入镜(3)反射至一号ZnGeP₂晶体(4)，透过输入镜(3)的泵浦光与扩束后的3.7μm～4μm激光在一号ZnGeP₂晶体(4)内相互作用产生新的3μm～5μm激光，新的3μm～5μm激光4.4μm～4.7μm长波分量全部经由单共振输出镜(5)透射出，新的3μm～5μm激光3.7μm～4μm短波分量的一部分经由单共振输出镜(5)透射出，剩余部分经由单共振输出镜(5)反射至第一反射镜(6-1)；

从单共振输出镜(5)透射出的3μm～5μm激光与泵浦光入射至第一二色镜(8-1)，第一二色镜(8-1)将泵浦光反射出去，3μm～5μm激光透过第一二色镜(8-1)入射至第三二色镜(10)，并透过第三二色镜(10)入射至二号ZnGeP₂晶体(11)；

被反射至第三反射镜(9-1)的泵浦光经由二号耦合系统进行光束变换，变化光斑大小、发散角与透过第三二色镜(10)的3μm～5μm激光相匹配，然后以45°角入射至第三二色镜(10)，并通过第三二色镜(10)反射至二号ZnGeP₂晶体(11)；

入射至二号ZnGeP₂晶体(11)的泵浦光与3μm～5μm激光在二号ZnGeP₂晶体(11)内经过光学参量放大，然后从二号ZnGeP₂晶体(11)出射的3μm～5μm激光与泵浦光入射至第二二色镜(8-2)，第二二色镜(8-2)将泵浦光反射出去，3μm～5μm激光透过第二二色镜(8-2)输出。