[发明专利]一种基于角锥环形腔的2μm高重频注入锁频激光器

摘要

本发明涉及一种基于角锥环形腔的2μm高重频注入锁频激光器，其中，角锥棱镜、四个反射镜、泵浦光注入镜以及输出镜构成环形谐振腔。当声光Q开关加重频的射频信号后，调Q从激光器沿着c向和b的相反向输出调Q激光。种子激光器发出的单频激光沿b向经输出镜注入调Q从激光器，压电陶瓷工作，其厚度随着施加的电压发生周期性变化，控制从激光器谐振腔腔长，种子光的频率和激光器谐振腔的频率相同时，种子光在谐振腔内发生干涉，探测器测得种子光的干涉信号后反馈至电学伺服系统，电学伺服系统控制声光Q开关工作，实现高重频的注入锁频激光输出，锁频激光沿着c向输出谐振腔外。本发明可获得重复频率更高的注入锁频激光输出，缩小激光器体积。

主权项

1.一种基于角锥环形腔的2μm高重频注入锁频激光器，其特征在于，包括调Q从激光器、压电陶瓷(13)、探测器(14)、电学伺服系统(15)、种子激光器(16)、隔离器(17)、二分之一波片(18)和第三透镜(19)；所述调Q从激光器包括第一反射镜(1)、第二反射镜(2)、第三反射镜(3)、第四反射镜(4)、输出镜(5)、泵浦光注入镜(6)、第一透镜(7)、第二透镜(8)、Ho:YLF晶体(9)、声光Q开关(10)、F‑P标准具(11)和角锥棱镜(12)；角锥棱镜(12)、第一反射镜(1)、第二反射镜(2)、第三反射镜(3)、第四反射镜(4)、输出镜(5)和泵浦光注入镜(6)共同构成一环形谐振腔，第一透镜(7)、第二透镜(8)、Ho:YLF晶体(9)、声光Q开关(10)和F‑P标准具(11)均位于所述环形谐振腔内；1.94μm泵浦光沿a方向以45°入射角透射过泵浦光注入镜(6)后，注入Ho:YLF晶体(9)中，Ho:YLF晶体(9)在1.94μm泵浦光抽运下产生d向和e向的2.05μm振荡光；泵浦光注入镜(6)的表面镀有对1.94μm泵浦光高透膜，对2.05μm振荡光高反膜；第一反射镜(1)、第二反射镜(2)、第三反射镜(3)和第四反射镜(4)的表面均镀有对1.94μm泵浦光高透膜，对2.05μm振荡光高反膜；输出镜(5)表面镀有对1.94μm泵浦光高透膜，对2.05μm振荡光的透过率为5％‑70％；d向振荡光依次通过声光Q开关(10)和F‑P标准具(11)后，入射角锥棱镜(12)的1区域，经角锥棱镜(12)三次全内反射后从角锥棱镜(12)的1’区域输出第一出射光，所述第一出射光入射第三反射镜(3)，经第三反射镜(3)反射后入射第四反射镜(4)，由第四反射镜(4)反射后，所述第一出射光透过第二透镜(8)，入射角锥棱镜(12)的3区域，经角锥棱镜(12)三次全内反射后从角锥棱镜(12)的3’区域输出第二出射光；所述第二出射光透过第一透镜(7)入射第一反射镜(1)，经第一反射镜(1)反射后入射第二反射镜(2)，所述第二出射光由第二反射镜(2)反射后，入射角锥棱镜(12)的2’区域，经角锥棱镜(12)三次全内反射后从角锥棱镜(12)的2区域输出第三出射光；所述第三出射光以45°角射至输出镜(5)，所述第三出射光部分透过输出镜(5)并沿着c向输出至所述环形谐振腔外；e向振荡光以45°角入射泵浦光注入镜(6)，经泵浦光注入镜(6)反射后，入射输出镜(5)，部分振荡光透过输出镜(5)输出谐振腔外，另一部分振荡光由输出镜(5)反射后，入射角锥棱镜(12)的2区域，角锥棱镜(12)的2’区域输出第四出射光；所述第四出射光射至第二反射镜(2)，经第二反射镜(2)反射后，入射第一反射镜(1)，由第一反射镜(1)反射后，所述第四出射光透过第一透镜(7)入射角锥棱镜(12)的3’区域，角锥棱镜(12)的3区域输出第五出射光；所述第五出射光透过第二透镜(8)，入射第四反射镜(4)，经第四反射镜(4)反射后，入射第三反射镜(3)，所述第五出射光由第三反射镜(3)反射后，入射角锥棱镜(12)的1’区域，角锥棱镜(12)的1区域输出第六出射光；所述第六出射光依次通过F‑P标准具(11)、声光Q开关(10)和Ho:YLF晶体(9)后，以45°角入射泵浦光注入镜(6)，经泵浦光注入镜(6)反射后，入射输出镜(5)；所述第六出射光部分透过输出镜(5)并沿着b向的反方向输出至谐振腔外；当声光Q开关(10)施加重频的射频信号后，调Q激光沿着c向和b向的反方向输出至谐振腔外；压电陶瓷(13)加在角锥棱镜(12)上，种子激光器(16)发出的单频激光依次通过隔离器(17)、二分之一波片(18)和第三透镜(19)后，沿着b向以45°角经输出镜(5)注入所述调Q从激光器中，压电陶瓷(13)工作，压电陶瓷(13)的厚度随着施加的锯齿波电压而发生周期性变化，实现对从激光器谐振腔腔长的控制，种子光的频率和激光器谐振腔的频率相同时，种子光在谐振腔内发生干涉，探测器(14)测得种子光的干涉信号后反馈至电学伺服系统(15)，电学伺服系统(15)控制声光Q开关(10)工作，实现高重频的注入锁频激光输出，锁频激光沿着c向输出至谐振腔外。