[发明专利]一种利用双F-P标准具调谐固体激光器输出波长的方法

摘要

本发明公开了一种利用双F-P标准具调谐固体激光器输出波长的方法，包括厚标准具A及薄标准具B；选择两F-P标准具镜片的材质，确定折射率；根据谐振腔腔长L得出各纵模间隔；对厚标准具A的表面镀膜，确定出厚标准具A的厚度d1；将厚标准具A插入到谐振腔中靠近输出镜的一侧，对输出激光波长进行粗选；再将表面镀膜的薄标准具B插入谐振腔中靠近厚标准具A的位置处，确定薄标准具B的厚度d2；对输出波长进行细选；分别得到厚标准具A及薄标准具B与光轴的夹角的β1及β2。本发明采用双F-P标准具结构，通过改变两个F-P标准具的厚度、材料、角度，达到固体激光器输出波长可调谐的目的，并能提高调节精度和输出波长的稳定性。

主权项

一种利用双F‑P标准具调谐固体激光器输出波长的方法，其特征在于：包括两F‑P标准具：厚标准具A及薄标准具B；具体包括以下步骤：1)、根据固定激光器的输出波段，选择两F‑P标准具镜片的材质，并选定其折射率；2)、根据上述固定激光器谐振腔腔长L，得出各纵模间隔Δυ_k＝c/2nL，其中c为光在真空中的速度，n为标准具的折射率；3)、对厚标准具A的表面镀膜，使得其对输出激光波长的反射率达到92％‑98％，并根据上述纵模间隔Δυ_k选定厚标准具A的带宽Vd‑a，并根据Δν_m＝F*Vd‑a得到自由光谱区宽度Δν_m‑a的值，且根据公式，选定出厚标准具A的厚度d1，其中为标准具的精细度；R为标准具对激光波长λ的反射率；4)、将厚标准具A插入到谐振腔中靠近输出镜的一侧，通过缓慢旋转该镜片，并依据公式$T\left(\mathrm{\λ}\right)=\frac{1}{1+{\mathrm{Fsin}}^2\left(\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}ndcos\mathrm{\α}\right)},$对输出激光波长进行粗选；5)、再将一个表面镀膜的薄标准具B插入谐振腔中，并置于靠近厚标准具A的位置处，新插入的薄标准具B的Vd‑b满足1.5*Δν_m‑a≤Vd‑b≤2*Δν_m‑a，薄标准具B的反射率范围控制在45％‑56％，并可根据Δν_m‑b＝F*Vd‑b得到薄标准具B的Δν_m‑b，再根据公式${\mathrm{\Δv}}_{m-b}=\frac{c}{2{\mathrm{nd}}_{2}cos\mathrm{\α}}\≈\frac{c}{2{\mathrm{nd}}_2}$选定薄标准具B的厚度d2；6)、根据公式$T\left(\mathrm{\λ}\right)=T_1\left(\mathrm{\λ}\right)\·T_2\left(\mathrm{\λ}\right)=\frac{1}{1+F_1{\sin }^2\left(\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}{n}_1{d}_1{\mathrm{cos\α}}_1\right)}\·\frac{1}{1+F_2{\sin }^2\left(\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}{n}_2{d}_2{\mathrm{cos\α}}_2\right)}$来对输出波长进行细选；其中R₁、n₁、α₁分别为厚标准具A对激光波长λ的反射率、折射率、激光入射到厚的标准具后的折射角；R₂、n₂、α₂为薄标准具B对激光波长λ的反射率、折射率、激光入射到薄的标准具后的折射角；7)调谐实际标准具与光轴的夹角β与折射角α的关系如下：sinβ/sinα＝n，其中n为标准具的折射率，从而分别得到厚标准具A及薄标准具B与光轴的夹角的β1及β2。