一種473nm電光調(diào)Q激光器，包括本振級，放大級和腔外倍頻三部分。本振級的諧振腔采用適用于高功率激光輸出的凸凹腔，雙端脈沖泵浦鍵合摻釹釔鋁石榴石（Nd:YAG）晶體，電光調(diào)Q產(chǎn)生946nm基頻光，再經(jīng)過放大級獲得高功率946nm激光，最后通過兩塊級聯(lián)方式放置的LBO晶體產(chǎn)生473nm藍(lán)光激光。本發(fā)明專利技術(shù)具有重復(fù)頻率高、脈沖寬度窄、單脈沖能量高、光束質(zhì)量好的特點(diǎn)，適用于高精度激光雷達(dá)水下測量。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于固體激光器，具體涉及一種473nm電光調(diào)Q激光器
技術(shù)介紹
激光水下通信具有抗干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)傳送率高、保密性好等優(yōu)點(diǎn)。海水對激光具有散射和吸收特性，其中藍(lán)光激光的衰減系數(shù)最低，是海水的窗口。因此473nm藍(lán)光激光器是激光水下通信和探測的重要光源。采用摻釹釔鋁石榴石(Nd: YAG)作為增益介質(zhì)，利用4F3/2 — 4I972之間的準(zhǔn)三能級激光躍遷，能夠獲得波長為946nm的基頻光，再通過非線性晶體倍頻技術(shù)，可以得到473nm藍(lán)光激光輸出。這也是目前產(chǎn)生藍(lán)光激光的主要方法。但對脈沖473nm激光器的報(bào)道中，多米用被動調(diào)Q或聲光調(diào)Q，還沒有電光調(diào)Q473nm激光器的報(bào)道。與被動調(diào)Q和聲光調(diào)Q相 t匕，電光調(diào)Q更容易獲得窄脈寬和高峰值功率，且輸出脈沖時刻可控，穩(wěn)定性更好，可以提高激光測距精度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)為填補(bǔ)上述空白，提出一種473nm電光調(diào)Q激光器，以獲得脈沖473nm激光輸出，該激光器應(yīng)具有重復(fù)頻率高、脈沖寬度窄、單脈沖能量高、光束質(zhì)量好的特點(diǎn)，適用于高精度激光雷達(dá)水下測量。本專利技術(shù)的基本思想是本振級的諧振腔采用適用于高功率激光輸出的凸凹腔，雙端脈沖泵浦摻釹釔鋁石榴石激光晶體，電光調(diào)Q產(chǎn)生脈沖輸出的946nm基頻光，經(jīng)過放大級，946nm激光功率得到放大，最后通過兩塊級聯(lián)方式放置的LBO晶體產(chǎn)生473nm藍(lán)光激光。本專利技術(shù)的技術(shù)解決方案如下一種473nm電光調(diào)Q激光器，特點(diǎn)在于其構(gòu)成包括本振級、放大級和腔外倍頻三部分所述的本振級由平凸后腔鏡、電光調(diào)Q晶體、1/4波片和布魯斯特起偏器、第一激光二極管泵浦源、第一泵浦稱合系統(tǒng)、第一分光鏡、第一增益介質(zhì)、第二分光鏡、第二泵浦率禹合系統(tǒng)、第二激光二極管泵浦源和平凹輸出鏡組成，上述元部件的位置關(guān)系如下共水平光路依次的第一激光二極管泵浦源、第一泵浦耦合系統(tǒng)、第一分光鏡、第一增益介質(zhì)、第二分光鏡、第二泵浦耦合系統(tǒng)和第二激光二極管泵浦源，所述的第一分光鏡和第二分光鏡均對808nm-885nm寬帶增透，對1064nm增透，對946nm高反，與光路成45°放置，所述的第一激光二極管泵浦源和第二激光二極管泵浦源對所述的第一增益介質(zhì)進(jìn)行雙端泵浦；共垂直光路依次的平凸后腔鏡、電光調(diào)Q晶體、1/4波片和布魯斯特起偏器，該布魯斯特起偏器與所述的光路成45°，該垂直光路經(jīng)所述的布魯斯特起偏器與所述的第一分光鏡相交，所述的第一分光鏡與所述的布魯斯特起偏器平行；所述的平凹輸出鏡位于第二分光鏡的反射光方向并與該反射光方向垂直，經(jīng)該平凹輸出鏡輸出的光束經(jīng)所述的第四分光鏡反射進(jìn)入所述的放大級；所述的放大級依次由共水平光路的第三激光二極管泵浦源、第三泵浦耦合系統(tǒng)、第三分光鏡、第二增益介質(zhì)、第四分光鏡、第四泵浦耦合系統(tǒng)和第四激光二極管泵浦源組成，所述的第三分光鏡和第四分光鏡均對808nm-885nm寬帶增透，對1064nm增透，對946nm高反，與光路成45°角放置；所述的腔外倍頻部分由在所述的第三分光鏡的反射光方向依次的平面輸出鏡、第一非線性晶體、第二非線性晶體和平面全反鏡組成。所述的第一激光二極管泵浦源、第二激光二極管泵浦源、第三激光二極管泵浦源和第四激光二極管泵浦源的發(fā)射波長為808nm或885nm，工作在脈沖方式。 所述的第一泵浦耦合系統(tǒng)、第二泵浦耦合系統(tǒng)、第三泵浦耦合系統(tǒng)和第四泵浦耦合系統(tǒng)均對808nm-885nm寬帶增透,對946nm-1064nm寬帶高反。所述的平凸后腔鏡對808nm-885nm寬帶增透，對1064nm的透過率為90%，對946nm聞反。所述的第一增益介質(zhì)和第二增益介質(zhì)均為鍵合摻釹釔鋁石榴石晶體，摻雜濃度Iat. %,中心摻雜長度為3mm,兩端不摻雜。所述的平凹輸出鏡對1064nm的透過率為90%，對946nm的透過率為3%。所述的電光調(diào)Q晶體為磷酸氧鈦銣(RTP)，與布魯斯特起偏器構(gòu)成電光Q開關(guān)，鍍有對946nm高透膜。所述的第一非線性晶體和第二非線性晶體均為三硼酸鋰(LB0)。本專利技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)1、與被動調(diào)Q和聲光調(diào)Q相比，電光調(diào)Q更容易獲得窄脈寬和高峰值功率，且輸出脈沖時刻可控，穩(wěn)定性好，可以提高激光測距精度。2、采用凸凹腔雙端泵浦加放大的方式，能夠提高946nm基頻光功率密度，從而得到高功率和高單脈沖能量。3、采用非線性晶體級聯(lián)的方式，能夠增大單塊晶體二倍頻的動態(tài)范圍，提高倍頻效率。本專利技術(shù)具有輸出功率大、頻率高、脈寬窄的特點(diǎn)，適用于高精度激光雷達(dá)水下測量。附圖說明圖1為本專利技術(shù)電光調(diào)Q473nm激光器的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)構(gòu)附圖對本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本專利技術(shù)的保護(hù)范圍。如圖1所示，本專利技術(shù)473nm電光調(diào)Q激光器，特征在于其結(jié)構(gòu)包括本振級1、放大級2和腔外倍頻3三部分所述的本振級I由平凸后腔鏡1-1、電光調(diào)Q晶體1-2、1/4波片1-3和布魯斯特起偏器1-4、第一激光二極管泵浦源1-5、第一泵浦稱合系統(tǒng)1-6和1-7、第一分光鏡1-8、第一增益介質(zhì)1-9、第二分光鏡1-10、第二泵浦耦合系統(tǒng)1-11和1-12、第二激光二極管泵浦源1-13和平凹輸出鏡1-14組成，上述元部件的位置關(guān)系如下共水平光路依次的第一激光二極管泵浦源1-5、第一泵浦耦合系統(tǒng)1-6和1-7、第一分光鏡1-8、第一增益介質(zhì)1-9、第二分光鏡1-10、第二泵浦稱合系統(tǒng)1-11和1-12和第二激光二極管泵浦源1_13，所述的第一分光鏡1-8和第二分光鏡1-10均對808nm-885nm寬帶增透，對1064nm增透,對946nm高反,與光路成45°放置,所述的第一激光二極管泵浦源1-5和第二激光二極管泵浦源1-13對所述的第一增益介質(zhì)1-9進(jìn)行雙端泵浦；共垂直光路依次的平凸后腔鏡1-1、電光調(diào)Q晶體1-2、1/4波片1-3和布魯斯特起偏器1-4，該布魯斯特起偏器1-4與該垂直光路成45°，該垂直光路經(jīng)所述的布魯斯特起 偏器1-4與所述的第一分光鏡1-8相交,所述的第一分光鏡1-8與所述的布魯斯特起偏器1_4平行；所述的平凹輸出鏡1-14位于第二分光鏡1-10的反射光方向并與該反射光方向垂直，經(jīng)該平凹輸出鏡1-14輸出的光束經(jīng)所述的第四分光鏡2-6反射進(jìn)入所述的放大級2 ；所述的放大級2依次由共水平光路的第三激光二極管泵浦源2-1、第三泵浦耦合系統(tǒng)2-2和2-3、第三分光鏡2-4、第二增益介質(zhì)2-5、第四分光鏡2_6、第四泵浦f禹合系統(tǒng)2-7和2-8和第四激光二極管泵浦源2-9組成，所述的第三分光鏡2-4和第四分光鏡2_6均對808nm-885nm寬帶增透，對1064nm增透，對946nm高反，與光路成45°角放置；所述的腔外倍頻部分(3)由在所述的第三分光鏡的反射光方向依次的平面輸出鏡3-1、第一非線性晶體3-2、第二非線性晶體3-3和平面全反鏡3-4組成。所述的第一激光二極管泵浦源1-5、第二激光二極管泵浦源1-13、第三激光二極管泵浦源2-1和第四激光二極管泵浦源2-9的發(fā)射波長為808nm或885nm，工作在脈沖方式。所述的473nm電光調(diào)Q激光器，其特征在于所述的第一泵浦耦合系統(tǒng)1_6和1_7、第二泵浦耦合系統(tǒng)1-11和1-12、第三泵浦耦合系統(tǒng)2-2和2-3和第四泵浦耦合系統(tǒng)2-7和2-8均對808nm-885nm寬帶增透本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種473nm電光調(diào)Q激光器，特征在于其結(jié)構(gòu)包括本振級（1）、放大級（2）和腔外倍頻（3）三部分：所述的本振級（1）由平凸后腔鏡（1?1）、電光調(diào)Q晶體（1?2）、1/4波片（1?3）和布魯斯特起偏器（1?4）、第一激光二極管泵浦源（1?5）、第一泵浦耦合系統(tǒng)（1?6和1?7）、第一分光鏡（1?8）、第一增益介質(zhì)（1?9）、第二分光鏡（1?10）、第二泵浦耦合系統(tǒng)（1?11和1?12）、第二激光二極管泵浦源（1?13）和平凹輸出鏡（1?14）組成，上述元部件的位置關(guān)系如下：依次的第一激光二極管泵浦源（1?5）、第一泵浦耦合系統(tǒng)（1?6和1?7）、第一分光鏡（1?8）、第一增益介質(zhì)（1?9）、第二分光鏡（1?10）、第二泵浦耦合系統(tǒng)（1?11和1?12）和第二激光二極管泵浦源（1?13）共水平光路，所述的第一分光鏡（1?8）和第二分光鏡（1?10）均對808nm?885nm寬帶增透，對1064nm增透，對946nm高反，與光路成45°放置，所述的第一激光二極管泵浦源（1?5）和第二激光二極管泵浦源（1?13）對所述的第一增益介質(zhì)（1?9）進(jìn)行雙端泵浦；依次的平凸后腔鏡（1?1）、電光調(diào)Q晶體（1?2）、1/4波片（1?3）和布魯斯特起偏器（1?4）共垂直光路，該布魯斯特起偏器（1?4）與所述的光路成45°，該垂直光路經(jīng)所述的布魯斯特起偏器（1?4）與所述的第一分光鏡（1?8）相交，所述的第一分光鏡（1?8）與所述的布魯斯特起偏器（1?4）平行；所述的平凹輸出鏡（1?14）位于第二分光鏡（1?10）的反射光方向并與該反射光方向垂直，經(jīng)該平凹輸出鏡（1?14）輸出的光束經(jīng)所述的第四分光鏡（2?6）反射進(jìn)入所述的放大級（2）；所述的放大級（2）依次由共水平光路的第三激光二極管泵浦源（2?1）、第三泵浦耦合系統(tǒng)（2?2和2?3）、第三分光鏡（2?4）、第二增益介質(zhì)（2?5）、第四分光鏡（2?6）、第四泵浦耦合系統(tǒng)（2?7和2?8）和第四激光二極管泵浦源（2?9）組成，所述的第三分光鏡（2?4）和第四分光鏡（2?6）均對808nm?885nm寬帶增透，對1064nm增透，對946nm高反，與光路成45°角放置；所述的腔外倍頻部分（3）由在所述的第三分光鏡的反射光方向依次的平面輸出鏡（3?1）、第一非線性晶體（3?2）、第二非線性晶體（3?3）和平面全反鏡（3?4）組成。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳衛(wèi)標(biāo)，黃晶，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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