[发明专利]主从激光器共用输出镜铥钬共掺氟化钇锂单频脉冲激光器

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种激光技术领域的器件，具体是一种激光二极管端面泵浦主从激光器共用输出镜的种子光注入2μm Tm，Ho:YLF单频脉冲激光器。

背景技术

注入锁定是指用一束性能优良的弱激光束控制一个强激光器输出光束的光谱特性、模式相位特性及空间特性的现象。一个低功率激光器可以在腔内插入光谱选择元件使线宽得到压缩，从而获得窄线宽、单模运行、频率稳定的激光；而高功率激光器则往往线宽较宽、多模运行且频率不稳定，利用注入锁定技术，则可以由一个低功率的激光器来控制高功率的激光器，从而获得窄线宽、单纵模的高功率输出。通常把提供注入种子信号的激光器称为主激光器，而称接受种子信号的激光器称为从激光器。设注入信号的频率为ω_i，从激光器中离注入信号最近的纵模频率为ω_c，当注入种子信号进入从激光器时，Q开关打开，注入信号和从激光器本身的本征模都要形成振荡，如果注入信号的线宽足够窄，比从激光器的纵模间隔小得多，则最靠近注入信号的纵模受到激发与之发生共振，就可以比其它纵模先达到饱和而从增益介质中提取能量得到放大，而不受注入信号场影响的其它纵模仍然从自发辐射噪声开始起振。由于注入信号场强度比噪声场强度大得多，因此ω_c模首先形成振荡，从而导致增益系数下降，此时由于均匀加宽介质模式竞争机制，其它纵模就被抑制，最终保证了从激光器的单纵模输出。

以往的注入锁定激光器，主激光器和从激光器是两个独立的激光器，为了避免种子光反馈回主激光器的腔内，种子光要经过隔离器由从激光器的输出镜注入到从激光器的谐振腔内，由于从激光器的输出镜对种子光是部分透射的，因此只有部分种子光可以经由从激光器的输出镜进入到从激光器的谐振腔内，因此注入效率必然降低。而本发明提出了主激光器和从激光器共用一个输出镜，因此主激光器输出的种子光可以完全注入到从激光器的谐振腔内，从而提高了种子光注入效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种体积小、结构简单、成本更低、种子光注入效率更高的主从激光器共用输出镜铥钬共掺氟化钇锂单频脉冲激光器。

本发明的目的是这样实现的：

对主激光器，作为泵浦源的第一激光二极管1输出的抽运光经过耦合透镜组2的整形、聚焦后进入第一铥钬共掺氟化钇锂晶体4为其提供泵浦能量，平凹镜3和平面输出镜7构成谐振腔，在谐振腔内插入两个固体标准具5、6；对从激光器，作为泵浦源的的第二和第三激光二极管13、19的泵浦光束经过耦合透镜组14、18的光束整形后，通过两个平面镜15、17聚焦到第二铥钬共掺氟化钇锂晶体16内为其提供泵浦能量，在输出镜7和平凹镜10之间设置一个布鲁斯特角声光Q开关9，在平面镜7、15之间放置会聚透镜8、隔离器11以及二分之一波片12。

本发明还可以包括：

1、所述第一铥钬共掺氟化钇锂晶体4的厚度为2.5mm。

2、所述平凹镜3的内外表面镀有792nm的增透膜，凹面镀有2μm全反膜。

3、所述固体标准具5、6中的一个厚1mm、镀40％的2μm反射膜，另一个厚100μm、不镀膜。

4、所述的平面输出镜7对波长为2.06μm的光的透过率为2％-10％。

5、所述铥钬共掺氟化钇锂晶体的切割方向为沿物理学定义的a轴方向，第一铥钬共掺氟化钇锂晶体4长为2.5mm，第二铥钬共掺氟化钇锂晶体16长为5～10mm。

6、第一铥钬共掺氟化钇锂晶体4和第二铥钬共掺氟化钇锂晶体15的两个端面均镀有对波长792nm和2.06μm的光增透的膜。

本发明中，第一泵浦源主要为主激光器腔内的激光晶体提供泵浦能量，首先调整好谐振腔参数，使激光器有较高的效率，同时保障主激光器输出激光的空间模式为光束质量优良的基横模。然后，在激光谐振腔内插入两个固体法布里-珀罗(F-P)标准具，其中一个厚1mm，镀40％的2μm反射膜，另一个厚100μm，没有镀膜，达到选模和调频的目的。