[发明专利]一种双放大内腔拉曼激光器在审

专利信息
申请号: 202310711108.0 申请日: 2023-06-15
公开(公告)号: CN116505356A 公开(公告)日: 2023-07-28
发明(设计)人: 白振旭;郑浩;王雨雷;吕志伟 申请(专利权)人: 河北工业大学
主分类号: H01S3/08 分类号: H01S3/08;H01S3/081;H01S3/30;H01S3/10;H01S3/101;H01S3/108;H01S3/06
代理公司: 哈尔滨市松花江联合专利商标代理有限公司 23213 代理人: 岳昕
地址: 300401 *** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 一种 大内 腔拉曼 激光器
【说明书】:

一种双放大内腔拉曼激光器,本发明涉及固体激光放大器。本发明的目的是为了解决现有拉曼激光放大器多数为一级一级的同轴放大,需要一定的空间聚焦,同时需要多个拉曼晶体实现,导致拉曼激光放大器结构复杂、能量利用率低的问题。一种双放大内腔拉曼激光器包括:双光放大反射镜一、双光放大反射镜二、种子光放大反射镜一、基频光放大反射镜二、基频光晶体模块一、基频光晶体模块二、拉曼晶体模块、LD泵浦源一、LD泵浦源二、基频光耦合透镜组、基频光模块、种子光耦合透镜组和种子光模块;所述拉曼晶体模块竖直方向的上下分别放置基频光晶体模块一和基频光晶体模块二。本发明属于激光技术领域。

技术领域

本发明属于激光技术领域,涉及固体激光放大器,更具体的涉及一种拉曼激光放大器。

背景技术

自从激光器诞生开始,激光器的应用领域越来越广,随着各领域的发展,对激光器输出功率有越来越高的需求。由于在高功率泵浦激光下,激光晶体会产生严重的热效应,甚至于超过激光晶体的损伤阈值,造成器件的损坏,并且单个激光器的功率输出会达到饱和。这些因素都限制了激光器输出功率,于是为了进一步提高激光器的输出功率,便使用到了激光放大器这一技术。

激光放大器基本的物理过程与激光器相同。通过激光放大器可以达到更高的激光输出,现已成为高功率激光输出的常用技术手段。

目前激光放大器大多是通过利用种子光通过激光晶体,将泵浦激光转换为种子光,提高种子光的激光输出功率。现已经发展出的多阶放大,将种子光通过多个激光晶体,进行多次增益放大过程。每经过一次激光晶体,可以使输出的激光功率提升放大,结构较为灵活,但是体积大,且单次放大效率有限。故利用激光偏振特性进行设计,使种子光可以多次通过激光晶体,虽然进一步提高了转换效率,但增加了结构的复杂程度。

基于拉曼效应的拉曼放大器,其基频光光子入射到拉曼晶体当中,与晶体中的声子发生非弹性碰撞,使得频率为νl的基频光将大量分子激励到“虚”态能级u上,形成了粒子反转数,后发生激光作用,辐射出频率为νs1的一阶斯托克斯光,以一阶斯托克斯光为基频光,重复上述过程,便可产生更高阶的斯托克斯光;而νl与νs1之间称为拉曼频移。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有拉曼激光放大器多数为一级一级的同轴放大,需要一定的空间聚焦,同时需要多个拉曼晶体实现,导致拉曼激光放大器结构复杂、能量利用率低的问题,而提出一种双放大内腔拉曼激光器。

一种双放大内腔拉曼激光器包括:双光放大反射镜一、双光放大反射镜二、种子光放大反射镜一、基频光放大反射镜二、基频光晶体模块一、基频光晶体模块二、拉曼晶体模块、LD泵浦源一、LD泵浦源二、基频光耦合透镜组、基频光模块、种子光耦合透镜组和种子光模块;

设置坐标轴,其中x轴方向为水平方向,z轴方向为竖直方向,按右手定则确定y轴;

所述拉曼晶体模块竖直方向的上下分别放置基频光晶体模块一和基频光晶体模块二;

所述基频光晶体模块一、拉曼光晶体模块、基频光晶体模块二之间紧贴放置,形成了“三明治”结构;

所述LD泵浦源一和LD泵浦源二分别放置于基频光晶体模块一和基频光晶体模块二的水平方向,LD泵浦源一激发出泵浦光沿x轴水平橫向入射至基频光晶体模块一,LD泵浦源二激发出泵浦光沿x轴水平橫向入射至基频光晶体模块二;

所述“三明治”结构的竖直方向上,基频光晶体模块一上放置双光放大反射镜一,基频光晶体模块二下放置双光放大反射镜二;

所述种子光放大反射镜一在双光放大反射镜一左侧放置,种子光放大反射镜一与双光放大反射镜一夹角为α2

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