[实用新型]一种中红外激光产生装置

说明书

本申请提供一种中红外激光产生装置，包括盖板、光学层、制冷层和散热层；光学层包括输入光纤、准直耦合镜组、环形谐振腔、输出耦合镜组和输出光纤；准直耦合镜组包括第一准直镜和第二准直镜；输出耦合镜组包括第一输出耦合镜、分光镜和第二输出耦合镜；环形谐振腔包括前腔镜、周期极化晶体、后腔镜、第一平面镜、干涉仪和第二平面镜；前腔镜、后腔镜、第一平面镜和第二平面镜形成环形结构的参量谐振腔。通过在环形谐振腔与输入光纤之间设置准直耦合镜组，在环形谐振腔与输出光纤之间设置输出耦合镜组，避免使用光纤耦合器带来的安装精度要求，保证在中红外激光产生装置的内部，实现环形谐振腔与光纤系统的稳定耦合。

技术领域

本申请涉及中红外激光技术领域，尤其涉及一种中红外激光产生装置。

背景技术

波长范围在2-5微米的中红外激光最适宜进行红外光谱分析，在医学、生物等多个领域有着广泛的应用；而且，中红外波段激光具有很强的大气穿透能力，因此在气象监测、空间光通信、激光测距、激光雷达、激光制导、遥感等多个方面也有着广泛的应用。

光参量振荡器作为一种产生中红外激光的参量振荡器，它将输入的频率为ω_p的激光(所谓的泵浦光)，通过二阶非线性光学相互作用，转换成两个的频率较低的输出光(信号光ω_s和闲频光ω_i)，两个输出光的频率之和等于输入光频率:ω_s+ω_i＝ω_p。

现有光参量振荡器需要采用光纤耦合器连接光纤系统(输入光纤和输出光纤)，输入激光以空间光耦合入光参量振荡器的谐振腔，并以空间光的形式输出，为了保证光纤耦合器内部的光学元件与参量振荡器内部的光学元件相耦合，光纤耦合器与光参量振荡器的连接必须达到一定的安装精度，而在使用过程中，需要经常更换光纤耦合器，容易导致光纤耦合器与光参量振荡器的连接不稳定，从而造成光参量振荡器很难与光纤系统耦合。

实用新型内容

本申请提供了一种中红外激光产生装置，以解决传统光参量振荡器的谐振腔与光纤系统耦合困难的问题。

本申请提供一种中红外激光产生装置，包括盖板、光学层、制冷层和散热层；盖板、光学层、制冷层和散热层依次连接；

光学层包括输入光纤、准直耦合镜组、环形谐振腔、输出耦合镜组和输出光纤；

输入光纤为单模光纤，输入光纤用于传输泵浦光；

准直耦合镜组包括第一准直镜和第二准直镜；

环形谐振腔包括前腔镜、周期极化晶体、后腔镜、第一平面镜、干涉仪和第二平面镜；前腔镜、后腔镜、第一平面镜和第二平面镜形成环形结构的参量谐振腔；

输出耦合镜组包括第一输出耦合镜、分光镜和第二输出耦合镜；

输入光纤输入的泵浦光依次经过第一准直镜、第二准直镜和前腔镜后聚焦于周期极化晶体，泵浦光转变为闲频光和信号光，闲频光经过后腔镜反射后依次经过第一平面镜、干涉仪、第二平面镜、前腔镜、周期极化晶体后，再次到达后腔镜，在环形谐振腔中振荡；

经过周期极化晶体转变的信号光依次经过后腔镜、第一输出耦合镜、分光镜和第二输出耦合镜聚焦进输出光纤中。

可选的，光学层上沿激光的传播路径设置有光路凹槽；

在输入光纤处，述输入光纤通过橡胶圈或紫外胶连接光路凹槽；

在输出光纤处，输出光纤通过橡胶圈或紫外胶连接光路凹槽。

可选的，光学层上设置有光学观察孔；光学观察孔通过光路凹槽连通环形谐振腔。

可选的，光学层还包括转轴，转轴连接干涉仪，干涉仪为一片对闲频光透明的薄片介质。