[发明专利]一种激光二极管泵浦的全固态脉冲幅度混沌激光源

说明书

本发明提供一种激光二极管泵浦的全固态脉冲幅度混沌激光源，包括泵浦准直模块，用于将激光二极管输出的激光准直并且聚焦，为后续模块提供能量；谐振腔模块，用于增益激光在腔内实现振荡并输出双路脉冲幅度混沌激光；输出测试模块，用于将输出的两束激光空间准直以及测试。本发明首次基于Nd:LaMgAl₁₁O₁₉激光晶体上实现了双路输出脉冲幅度混沌激光的输出。本发明输出的双路脉冲幅度混沌激光具有固定重复频率以及脉冲宽度，脉冲的峰值随机变化等特点，还具有光束质量优异，平均功率高等优点，在随机数产生、脉冲混沌激光雷达等领域具有很好的应用前景和商业价值。

技术领域

本发明属于激光技术领域，尤其涉及一种激光二极管泵浦Nd：LaMgAl₁₁O₁₉的全固态脉冲幅度混沌激光源。

背景技术

混沌激光具有宽频谱噪声的特性，因此在混沌保密通信、混沌激光雷达、随机数产生、激光测距等领域具有很好的应用前景和商业价值。目前，混沌激光主要是基于外部光注入、光反馈、或者光电反馈的半导体激光器(分布式反馈激光器DFB、垂直腔面发射激光器VECSEL)获取的。然而，无论是分布式反馈激光器还是垂直腔面发射激光器输出的激光都存在两个问题：1、输出激光的功率较小；2、输出激光的光斑横模质量差。所以基于半导体激光器获取的混沌激光也存在功率小，光斑横模模式差等特点，增加了其在后续应用中的难度。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种激光二极管泵浦的全固态脉冲幅度混沌激光源，旨在首次提出脉冲幅度混沌激光的概念并且解决目前尚无基于激光二极管泵浦Nd:LaMgAl₁₁O₁₉全固态激光器的脉冲幅度混沌激光源。

本发明采用如下技术方案：

一种激光二极管泵浦的全固态脉冲幅度混沌激光源，该激光二极管泵浦的全固态脉冲幅度混沌激光源包括：泵浦准直模块、谐振腔模块、输出测试模块，所述泵浦准直模块由激光二极管LD、第一凸透镜f1、第二凸透镜f2和第一反射镜RM1组成；所述谐振腔模块由第二反射镜RM2、泵浦镜PM、Nd:LaMgAl₁₁O₁₉激光晶体Nd:LMA、第一凹面镜M1、输出镜OC、第二凹面镜M2、半导体可饱和吸收镜SEMSAM、第三反射镜RM3和第四反射镜RM4；所述输出测试模块由第五反射镜RM5、第一半透半反镜STM1、光谱仪OSA、第二半透半反镜STM2、数字存储示波器DSP、第三半透半反镜STM3、光束质量分析仪CCD和第六反射镜RM6；

激光二极管LD，用于为系统提供泵浦激光；

第一凸透镜f1和第二凸透镜f2用于将从光纤耦合输出的泵浦激光在空间上准直和聚焦；

第一反射镜RM1用于接收由第二凸透镜f2透射的泵浦激光，并将泵浦激光反射到第二反射镜RM2；

第二反射镜RM2用于接收由第一反射镜RM1反射的泵浦激光，并将泵浦激光反射通过泵浦镜到Nd:LaMgAl₁₁O₁₉激光晶体Nd:LMA中；

泵浦镜PM、第一凹面镜M1、输出镜OC、第二凹面镜M2和半导体可饱和吸收镜SEMSAM形成封闭谐振腔，形成增益激光振荡条件；

增益激光在谐振腔的路线：泵浦镜PM将增益激光反射到第一凹面镜M1上，第一凹面镜M1再将增益激光反射到输出镜OC上，输出镜OC再将增益激光反射到第二凹面镜M2上，第二凹面镜M2再将增益激光反射到半导体可饱和吸收镜 SESAM，半导体可饱和吸收镜SESAM再将增益激光原路返回到第二凹面镜M2、输出镜OC、第一凹面镜M1、泵浦镜PM上形成封闭回路；

输出镜OC用于耦合输出两路脉冲幅度混沌激光；