[实用新型]一种高脉冲能量纳秒单纵模激光器有效

专利信息
申请号: 202121246277.4 申请日: 2021-06-04
公开(公告)号: CN214957792U 公开(公告)日: 2021-11-30
发明(设计)人: 吕志伟;陈彬;白振旭;王雨雷 申请(专利权)人: 河北工业大学
主分类号: H01S3/08 分类号: H01S3/08;H01S3/098;H01S3/10
代理公司: 天津市北洋有限责任专利代理事务所 12201 代理人: 李林娟
地址: 300401 *** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 一种 脉冲 能量 纳秒单纵模 激光器
【说明书】:

实用新型公开了一种高脉冲能量纳秒单纵模激光器,包括主谐振腔,主谐振腔包括设置在两端的输入镜、输出镜以及设置在所述主谐振腔内的子谐振腔;所述输入镜与所述输出镜相互平行,所述子谐振腔包括:共振镜,所述共振镜和所述输出镜构成所述子谐振腔的腔镜,所述共振镜与所述输出镜相互平行;所述子谐振腔还包括:设置在内部的起偏器和扭摆腔,所述起偏器设置在所述扭摆腔外;所述扭摆腔包括:设置在两端的第一四分之一波片和第二四分之一波片、设置在所述扭摆腔内的泵浦单元、孔径光阑以及脉冲产生器,所述泵浦单元包括:激光增益介质和泵浦源。本产品具有高单纵模率、高脉冲能量、结构紧凑、易于集成的特点。

技术领域

本实用新型涉及激光器领域,尤其涉及一种高脉冲能量纳秒单纵模激光器。

背景技术

单纵模激光器具有理想高斯时域波形及优良的单色性和相干性,并且具有极高的光谱响应度和信噪比等优点,在激光雷达、光纤传感、相干光通信及非线性光学等领域具有重要的意义和广泛的应用。

为了在激光器中抑制多纵模的产生,实现单纵模运转,目前提出了很多的方法,例如:短腔法、色散腔法、扭摆腔法、光栅法、种子注入法、F-P(Fabry Parot)标准具法等,由于各项技术原理各不相同,使用条件及单纵模率也各不相同,目前最常用选模方式主要为F-P标准具法和种子注入法。种子注入法结构复杂,需要主动反馈调节机制,通常用于低功率泵浦;标准具法插入损耗大,需要专门定制相应的标准具,花费时间较长,当腔长较长时需要一个以上标准具进行纵模模式选择。

在以往的三面共振结构中,共振镜通常与输出镜组合作为耦合输出镜,此时共振镜的插入会降低输出功率及能量稳定性且单纵模率通常不超过95%。

实用新型内容

本实用新型提供了一种高脉冲能量纳秒单纵模激光器,解决了现有技术中单纵模脉冲激光器结构复杂、操作复杂、单纵模率低以及脉冲能量低的问题,详见下文描述:

一种高脉冲能量纳秒单纵模激光器,所述激光器包括主谐振腔,所述主谐振腔包括设置在两端的输入镜、输出镜以及设置在所述主谐振腔内的子谐振腔;

所述输入镜与所述输出镜相互平行,所述子谐振腔包括:共振镜,所述共振镜和所述输出镜构成所述子谐振腔的腔镜,所述共振镜与所述输出镜相互平行;

所述子谐振腔还包括:设置在内部的起偏器和扭摆腔,所述起偏器设置在所述扭摆腔外;

所述扭摆腔包括:设置在两端的第一四分之一波片和第二四分之一波片、设置在所述扭摆腔内的泵浦单元、孔径光阑以及脉冲产生器,所述泵浦单元包括:激光增益介质和泵浦源。

在一种实施方式中,所述激光器为侧面泵浦激光器,所述输入镜一侧镀有激光输出波长的高反膜,输出镜一侧镀有激光输出波长的透射膜。

在一种实施方式中,所述激光器为端面泵浦激光器,所述输入镜一侧镀有泵浦波长的高透膜,另一侧镀有激光输出波长的高反膜,所述输出镜一侧镀有泵浦波长的高反膜,另一侧镀有激光输出波长的透射膜。

其中,所述共振镜一侧镀有激光输出波长的增透膜,另一侧镀有激光输出波长的反射膜。

所述起偏器包括:偏振片或偏振分光棱镜;所述脉冲产生器包括:主动调Q开关或被动调Q晶体;所述激光增益介质包括:钇铝石榴石晶体。

本实用新型提供的技术方案的有益效果是:

1)该激光器采用三面共振结构,共振镜可增大谐振腔内的纵模间隔,减少增益线宽内起振的纵模数,提高激光器的单纵模率;

2)该激光器根据种子注入原理,共振镜与输出镜构成子谐振腔的腔镜,可增强主谐振腔内模式竞争,使靠近种子频率的纵模优先起振,抑制其他纵模产生,提高激光器的单纵模率的同时压缩输出脉冲的谱线宽度;

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