[发明专利]1342nm单频连续光直腔放大器、放大系统及其光放大方法

说明书

本发明公开了一种1342nm单频连续光直腔放大器，主要包括两个泵浦耦合器、增益介质和两个透反镜。泵浦耦合器夹持底座可四维调节以使得经泵浦耦合器整形汇聚后的泵浦光与经透反镜反射的种子光在增益介质内纵向重合以放大种子光的能量。种子光经透反镜注入增益介质，两侧的泵浦耦合器将正反两方向的泵浦光整形汇聚后注入增益介质，种子光与两束泵浦光在增益介质中重合，种子光能量高效放大，同时保持了种子光单纵模、窄线宽、频率可调谐和高光束质量等特点。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，特别是涉及一种1342nm单频连续光直腔放大器、放大系统及其光放大方法。

背景技术

1342nm单频连续光因其波长连续可调谐、性能稳定和单色性好等优点，广泛应用于光谱学、相干测量、全息、量子信息等领域。同时1342nm单频连续光也是二次谐波倍频出射671nm连续光的主要技术途径。

目前市场上，出射连续可调谐的1342nm单频连续光的固体激光器都有着能量较低，不能满足使用需求的缺点，为了获得较高功率的单频连续可调谐激光器，需要对出射的可调谐的1342nm单频连续光进行放大，使得输出的1342nm单频连续光满足单频、窄线宽、高频率稳定度和高能量等特点。

目前，放大的方式有几种特殊结构，例如TA锥形放大器或者光纤拉曼放大器，这些放大器适合低能量种子光放大，即将毫瓦级功率放大至瓦级水平，放大能力较低。而对于较高能量的种子光不适合。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中固体激光器出射的1342nm单频连续光能量较低，不能满足使用需求的技术缺陷，而提供一种1342nm单频连续光直腔放大器，主要包括两个泵浦耦合器、增益介质和两个透反镜。种子光经透反镜注入增益介质，两侧的泵浦耦合器将正反两方向的泵浦光整形汇聚后注入增益介质，种子光与两束泵浦光在增益介质中重合，种子光能量高效放大。

本发明的另一个目的，一种1342nm单频连续光直腔放大系统，包括种子激光器、透镜组、两个泵浦光发射器和上述1342nm单频连续光直腔放大器。

本发明的另一个目的，是提供上述1342nm单频连续光直腔放大系统的光放大方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种1342nm单频连续光直腔放大器，包括增益介质、同光轴对称设置在所述增益介质两侧的第一透反镜和第二透反镜，所述第一透反镜和所述第二透反镜的外侧分别设有第一泵浦耦合器和第二泵浦耦合器，所述第一透反镜反射种子光、透射所述第一泵浦耦合器发出的泵浦光并将两者汇合，所述第二透反镜透射所述第二泵浦耦合器发出的泵浦光，所述第一透反镜发射的种子光、以及第一透反镜和第二透反镜透射的两束泵浦光在所述增益介质内纵向重合增益放大形成放大光，所述第二透反镜反射所述增益介质输出的所述放大光。

在上述技术方案中，还包括底座，所述增益介质通过增益介质夹持底座设置在所述底座的中部；所述第一泵浦耦合器和所述第二泵浦耦合器分别通过泵浦耦合器夹持底座对称设置在所述底座的两端；所述泵浦耦合器夹持底座可四维调节以使得经所述第一泵浦耦合器和所述第二泵浦耦合器整形汇聚后的两束泵浦光与经所述透反镜反射的种子光在所述增益介质内纵向重合。

在上述技术方案中，所述第一泵浦耦合器和第二泵浦耦合器内设置有由自聚焦透镜、凹镜和聚焦透镜组成的泵浦耦合透镜组，所述泵浦耦合透镜组的倍率为1:(1-5)。

在上述技术方案中，经所述第一泵浦耦合器和所述第二泵浦耦合器整形汇聚后的泵浦光的光斑大小与种子光的光斑大小比例为1：(0.8-1)。

在上述技术方案中，所述增益介质为YVO4-Nd:YVO4键和晶体或者YVO4-Nd:YVO4-YVO4键和晶体。

在上述技术方案中，所述增益介质外包覆有金属散热材料和水冷组件。