[发明专利]一种用于氢气遥感探测的窄线宽、快速调谐2120nm激光光源

权利要求书

1.一种用于氢气遥感探测的窄线宽、快速调谐2120nm激光光源，其特征在于，包括沿光路依次设置的泵浦源、准直聚焦系统和谐振腔，谐振腔包括输入镜、非线性光学晶体、F-P标准具和VBG；

所述泵浦源的工作波长为700-980nm；所述非线性光学晶体为周期极化的光学超晶格晶体，所述光学超晶格晶体的周期为20-29μm，所述光学超晶格晶体的温度控制在30-230℃；

泵浦源输出的泵浦光经过聚焦系统、输入镜后聚焦到所述非线性光学晶体上，对所述非线性光学晶体进行泵浦，在所述谐振腔内形成光振荡，根据光参量能量守恒关系1/λp＝1/λs+1/λi，λp表示泵浦光的波长，λs表示信号光的波长，λi表示闲频光的波长，产生信号光和闲频光；依次利用F-P标准具和VBG锁定信号光并对信号光的线宽进行压缩，使得信号光在谐振腔内振荡而不输出，谐振腔只输出2120nm的闲频光。

2.根据权利要求1所述的一种用于氢气遥感探测的窄线宽、快速调谐2120nm激光光源，其特征在于，VBG为反射式，VBG的中心波长为2120nm，带宽为0.1nm。

3.根据权利要求1所述的一种用于氢气遥感探测的窄线宽、快速调谐2120nm激光光源，其特征在于，F-P标准具的厚度为100μm-50mm、反射率60％-99.9％；F-P标准具的材质为石英、YAG或ZnSe。

4.根据权利要求1所述的一种用于氢气遥感探测的窄线宽、快速调谐2120nm激光光源，其特征在于，所述泵浦源是DFB激光器或基于DFB种子源放大的光纤激光器；进一步优选的，所述泵浦源的线宽小于1MHz。

5.根据权利要求4所述的一种用于氢气遥感探测的窄线宽、快速调谐2120nm激光光源，其特征在于，泵浦源的工作波长为976nm。

6.根据权利要求1所述的一种用于氢气遥感探测的窄线宽、快速调谐2120nm激光光源，其特征在于，所述光学超晶格晶体的周期为29μm，所述光学晶体的温度控制在131℃。

7.根据权利要求1所述的一种用于氢气遥感探测的窄线宽、快速调谐2120nm激光光源，其特征在于，所述谐振腔还包括输出镜和中间镜，在谐振腔中，所述输入镜、非线性光学晶体和输出镜沿着光路依次设置，所述输入镜与光路呈45°夹角，输出镜与光路垂直，中间镜、F-P标准具和VBG依次设置在输入镜的一侧，且中间镜与光路垂直，VBG与光路垂直。

8.根据权利要求1所述的一种用于氢气遥感探测的窄线宽、快速调谐2120nm激光光源，其特征在于，所述谐振腔还包括端镜；在谐振腔中，所述输入镜、非线性光学晶体和端镜依次沿着光路设置，所述输入镜与光路呈45°夹角，端镜与光路垂直；F-P标准具和VBG依次设置在输入镜的一侧，且VBG与光路垂直。

9.根据权利要求1所述的一种用于氢气遥感探测的窄线宽、快速调谐2120nm激光光源，其特征在于，在谐振腔中，所述输入镜、非线性光学晶体、F-P标准具和VBG依次沿着光路设置，输入镜和VBG均与光路相垂直。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种用于氢气遥感探测的窄线宽、快速调谐2120nm激光光源，其特征在于，所述光学超晶格晶体为是周期极化的铌酸锂晶体、周期极化的钽酸锂晶体、周期极化的磷酸氧钛钾晶体、周期极化的同成分铌酸锂晶体和周期极化的同成分钽酸锂晶体中任一种。