[实用新型]一种功率比例及脉冲间隔可调的双波长光参量振荡器

说明书

本实用新型公开了一种功率比例及脉冲间隔可调的双波长光参量振荡器，本实用新型采用共轴泵浦结构利用两块激光增益介质和一块非线性晶体，通过两块激光增益介质产生的双波长基频光作为非线性晶体的双泵浦源，实现双波长信号光运转。通过改变泵浦光聚焦点在激光增益介质的位置或改变泵浦光波长可以实现灵活地调节双波长激光的功率比例及脉冲时间间隔，以及可以通过控制非线性晶体的温度、角度或极化周期实现波长的调谐。本实用新型不仅结构简单紧凑，调谐方便，而且成本低廉。

技术领域

本实用新型涉及固体激光器及非线性光学频率变换领域，具体涉及一种功率比例及脉冲间隔可调的双波长光参量振荡器。

背景技术

利用光学参量振荡器产生的双波长激光在精密测量、光谱分析、遥感以及非线性频率变换等应用研究领域均有重大的科学研究价值和广阔的应用前景，尤其是波长相近的可调谐双波长激光，可用于差频下转换产生太赫兹波段相干辐射源，是激光技术领域中的一个重要研究方向。

目前用于产生双波长激光输出的方法主要有：

1.利用复合激光腔中的两块激光增益介质分别产生双波长激光作为光学参量振荡器中的双波泵浦源，实现双波长信号光的输出。然而对于复合激光腔，需要在激光器中插入分光棱镜及多个反射镜来对两个不同波长的基频光分别给予正反馈，此方法虽能实现双波长功率比例及脉冲间隔的调谐，但其结构复杂、成本较高。

2.采用单波长基频光泵浦两块不同种类或不同切割角度的非线性晶体来实现双波长信号光的输出，这种方式虽然结构简单、成本较低，但不能调谐双波长功率比例及脉冲间隔(P.Liu，et al，Appl.Phys.Lett.108(1)，011104(2016))。

3.利用光学参量振荡器通过信号光和闲频光的双谐振输出双波长激光，这种方式一般只能在近简并点处实现，而且不能实现双波长功率比例及脉冲间隔的调谐(J.Mei，etal，Opt.Express 24(20)，23368–23375(2016))。

4.利用单一激光增益介质的复合能级结构同时输出双波长基频光作为光学参量振荡器中的双波泵浦源，实现双波长信号光的输出。但这种方法由于两基频光存在增益竞争，导致输出的双波长信号光稳定性较差，且不能实现双波长功率比例及脉冲间隔的调谐(M.Wang，et al，Journal of Physics D:Appl.Phys.49(6)，065101(2015))。

而现有技术中存在以下缺点和不足：双波长信号光的功率比例和脉冲间隔不可调谐、双波长基频光的增益竞争导致输出的双波长信号光不稳定或装置结构复杂及成本较高等。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种功率比例及脉冲间隔可调的双波长光参量振荡器，本实用新型采用共轴泵浦结构利用两块激光增益介质和一块非线性晶体，通过两块激光增益介质产生的双波长基频光作为非线性晶体的双泵浦源，实现双波长信号光运转。通过改变泵浦光聚焦点在激光增益介质的位置或改变泵浦光波长可以实现灵活地调节双波长激光的功率比例及脉冲时间间隔，以及可以通过控制非线性晶体的温度、角度或极化周期实现波长的调谐。本实用新型不仅结构简单紧凑，调谐方便，而且成本低廉。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种功率比例及脉冲间隔可调的双波长光参量振荡器，包括依次设置的泵浦源、泵浦耦合系统、谐振腔反射镜、第一激光增益介质、第二激光增益介质、调Q器件、双波长激光全反镜、非线性晶体和双波长激光输出镜；

在所述谐振腔反射镜和双波长激光输出镜构成的基频光谐振腔的反馈作用下，两块共轴且相邻的第一激光增益介质、第二激光增益介质产生双波长基频光；在双波长激光全反镜和双波长激光输出镜构成的光参量振荡器作用下通过非线性晶体将基频光转换为其他波段的信号光，并经由双波长激光输出镜部分输出；