[发明专利]一种低噪声腔内倍频激光器

说明书

本发明公开了一种低噪声腔内倍频激光器，包括：泵浦源、光放大装置、非保偏光合束器、光偏振方向旋转装置、激光偏振分离装置、激光过滤装置、激光频率变换装置、反射装置；反射装置包括第一至第三全反射镜；第一、二全反射镜的反射面相对且平行，第一、三全反射镜的反射面相互垂直；激光偏振分离装置、光放大装置及光偏振方向旋转装置依次设置在第一、二全反射镜之间；在激光偏振分离装置与第三全反射镜之间依次设置激光过滤装置及激光频率变换装置；泵浦源输出泵浦光至非保偏光合束器；从激光过滤装置的反射面反射输出倍频激光。本发明体积较小、结构简单，成本较低，采用较短的激光腔输出较大功率且稳定的倍频激光。

技术领域

本发明涉及一种激光器，特别涉及一种低噪声腔内倍频激光器。

背景技术

目前，低噪声激光器在生物医疗检测方面有着重要的作用，特别适合应用于流式细胞技术。通常获得低噪声激光输出的方法有单频低噪声法和低噪声法。单频低噪声法通常是在激光腔内放置选频装置，使得激光器能够实现单纵模运转，解决了噪声问题，但其缺点也正是因为选频装置放入激光腔内，导致激光腔的复杂性增加同时也增加了腔内损耗；另外理论上还采用极短腔长的激光腔来实现单纵模激光输出，但这在实际操作中很难实现。低噪声法主要是通过极大地加长腔长，使得激光腔内有几千几万个纵模，从而匀化各个纵模的增益，减小它们之间的竞争，使得激光器的输出功率达到稳定，从而降低噪声。但由于此类谐振腔的尺寸太大，激光器的调节存在很大的难度，而且稳定性较差，另外还会带来体积大和成本高的问题，这会限制其在生物医疗检测方面的应用。另外，用全保偏器件做的保偏光纤激光器在腔内实现倍频时，由于增益光纤只能用单模的保偏光纤，其基频激光的功率受到很大限制，所以输出的倍频光的功率也有限，还需要进一步进行放大才能应用到实际产品中去。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种低噪声腔内倍频激光器。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种低噪声腔内倍频激光器，包括：用于产生泵浦光的泵浦源；用于吸收泵浦光并产生基频激光的光放大装置；用于将泵浦光耦合至光放大装置的非保偏光合束器；用于使基频激光偏振方向旋转45°的光偏振方向旋转装置；用于分离基频激光中的S偏振光和P偏振光的激光偏振分离装置；用于使基频激光透过及倍频激光反射的激光过滤装置；用于使频率为ω的基频激光通过后变为频率为2ω的倍频激光的激光频率变换装置；用于使激光折返的反射装置；反射装置包括第一至第三全反射镜；第一、二全反射镜的反射面相对且平行，第一、三全反射镜的反射面相互垂直；激光偏振分离装置、光放大装置及光偏振方向旋转装置依次设置在第一、二全反射镜之间；激光过滤装置及激光频率变换装置依次设置在激光偏振分离装置与第三全反射镜之间；在第一全反射镜、激光偏振分离装置、光放大装置、光偏振方向旋转装置及第二全反射镜之间形成折叠光路；在激光偏振分离装置、激光过滤装置、激光频率变换装置及第三全反射镜之间形成折叠光路；泵浦源输出泵浦光至非保偏光合束器；从激光过滤装置的反射面反射输出倍频激光。

进一步地，在激光偏振分离装置和/或光偏振方向旋转装置与光放大装置之间设有光纤准直器。

进一步地，泵浦源、非保偏光合束器与光放大装置形成前向泵浦和/或后向泵浦。

进一步地，激光偏振分离装置包括偏振分光棱镜。

进一步地，光偏振方向旋转装置包括偏振旋转器，偏振旋转器为法拉第旋转器。

进一步地，激光频率变换装置包括倍频晶体，倍频晶体的匹配方式为II类相位匹配。

进一步地，光放大装置包括盘绕的增益光纤。

进一步地，增益光纤中设有增益离子，增益离子包括钕离子，铒离子、锗离子、镨离子、钬离子、铕离子、镱离子、镝离子、铥离子中的任意一种或多种。

进一步地，增益光纤为单模非保偏光纤。

进一步地，增益光纤的光纤长度为1～10m。