[发明专利]一种基于角锥环形腔的2μm高重频注入锁频激光器

说明书

本发明涉及一种基于角锥环形腔的2μm高重频注入锁频激光器，其中，角锥棱镜、四个反射镜、泵浦光注入镜以及输出镜构成环形谐振腔。当声光Q开关加重频的射频信号后，调Q从激光器沿着c向和b的相反向输出调Q激光。种子激光器发出的单频激光沿b向经输出镜注入调Q从激光器，压电陶瓷工作，其厚度随着施加的电压发生周期性变化，控制从激光器谐振腔腔长，种子光的频率和激光器谐振腔的频率相同时，种子光在谐振腔内发生干涉，探测器测得种子光的干涉信号后反馈至电学伺服系统，电学伺服系统控制声光Q开关工作，实现高重频的注入锁频激光输出，锁频激光沿着c向输出谐振腔外。本发明可获得重复频率更高的注入锁频激光输出，缩小激光器体积。

技术领域

本发明属于固体激光技术领域，涉及一种2μm高重频注入锁频激光器，尤其是涉及一种基于角锥环形腔的2μm高重频注入锁频激光器。

背景技术

2μm激光处在人眼安全波段，有着大气透过率高的特性，同时对水分子和二氧化碳分子存在吸收峰，因此可以广泛应用在激光雷达、激光遥感、激光通信、激光医疗和诊断等方面。尤其是2μm波段的单频脉冲激光光源，可以作为多普勒测风雷达和差分吸收雷达的激光源，因此2μm单频脉冲激光光源的研制已成为世界各国的研究热点之一。

针对2μm单频脉冲激光器的研究主要是基于注入锁频技术，然而目前的2μm注入锁频激光器运转的重复频率处于百赫兹量级，难以提高。主要是由于在注入锁频过程中，需要单频种子激光器和调Q从激光器实现纵模匹配，通常是在调Q从激光器的某个腔镜上加上压电陶瓷，然后通过电压驱动压电陶瓷伸缩，从而改变谐振腔腔长，获得种子光谐振信号，最后时序电路控制Q开关工作。因此，2μm波段注入锁频激光器的重频受限于从激光器腔镜上压电陶瓷的阶越响应时间，若压电陶瓷在高重频下工作，其阶越响应时间会更长，自身使用寿命及运动腔镜的指向可靠性将降低。

因此，提高2μm注入锁频激光器运转的重复频率，从而提高激光雷达的测量精度，就成为2μm注入锁频激光器的研究重点。

发明内容

本发明的目的在于提出一种可获得更高重复频率的锁频激光输出的激光器。

本发明所采用的技术方案为：

一种基于角锥环形腔的2μm高重频注入锁频激光器，包括调Q从激光器、压电陶瓷、探测器、电学伺服系统、种子激光器、隔离器、二分之一波片和第三透镜；

所述调Q从激光器包括第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜、输出镜、泵浦光注入镜、第一透镜、第二透镜、Ho:YLF晶体、声光Q开关、F-P标准具和角锥棱镜；

所述角锥棱镜、所述第一反射镜、所述第二反射镜、所述第三反射镜、所述第四反射镜、所述输出镜和所述泵浦光注入镜共同构成一环形谐振腔，所述第一透镜、所述第二透镜、所述Ho:YLF晶体、所述声光Q开关和所述F-P标准具均位于所述环形谐振腔内；

1.94μm泵浦光沿a方向以45°入射角透射过所述泵浦光注入镜并注入所述Ho:YLF晶体中，所述Ho:YLF晶体在1.94μm泵浦光抽运下产生d向和e向的2.05μm振荡光；

所述泵浦光注入镜的表面镀有对1.94μm泵浦光高透膜，对2.05μm振荡光高反膜；所述第一反射镜、所述第二反射镜、所述第三反射镜和所述第四反射镜的表面均镀有对1.94μm泵浦光高透膜，对2.05μm振荡光高反膜；所述输出镜表面镀有对1.94μm泵浦光高透膜，且所述输出镜镀的高透膜对2.05μm振荡光的透过率为5％-70％；