[发明专利]一种基于倍频碱金属蒸汽激光的蓝紫激光器

权利要求书

1.一种基于倍频碱金属蒸汽激光的蓝紫激光器，其特征在于，该蓝紫激光器包括：泵浦光源结构、将泵浦光转换为基频光的碱金属蒸汽池（6）、实现基频光振荡和蓝紫倍频光输出的谐振腔和将基频振荡光转换为蓝紫倍频光的倍频晶体（7）；所述泵浦光源结构放置在所述谐振腔腔外，所述碱金属蒸汽池（6）和倍频晶体（7）放置在所述谐振腔腔内；

所述泵浦光源结构包括发射泵浦光的LD泵浦源（1）、传输泵浦光的传输光纤（2）和耦合聚焦泵浦光的耦合透镜组，所述LD泵浦源（1）发射的泵浦光由所述传输光纤（2）输出至所述耦合透镜组；

所述谐振腔为平凹稳定腔，包括前腔镜（5）和输出镜（8），所述前腔镜（5）靠近所述耦合透镜组放置，所述碱金属蒸汽池（6）靠近所述前腔镜（5）放置，所述倍频晶体（7）放置在所述前腔镜（5）和输出镜（8）之间的基频光振荡模的束腰位置；

所述LD泵浦源（1）发射的泵浦光由所述传输光纤（2）输出至所述耦合透镜组，经过耦合聚焦进入所述碱金属蒸汽池（6）中，在泵浦激励作用下实现碱金属原子的有效粒子数反转，通过所述平凹稳定腔的反馈作用在腔内形成基频振荡光，基频振荡光在所述倍频晶体（7）中产生非线性效应，转换为蓝紫倍频光并由所述输出镜（8）输出。

2.根据权利要求1所述的一种基于倍频碱金属蒸汽激光的蓝紫激光器，其特征在于，所述前腔镜（5）和输出镜（8）的表面镀有膜，所述前腔镜（5）表面镀有基频光波段的高反膜；所述输出镜（8）表面镀有基频光波段的高反膜和倍频光波段的高透膜。

3.根据权利要求1所述的一种基于倍频碱金属蒸汽激光的蓝紫激光器，其特征在于，所述耦合透镜组包括第一透镜（3）和第二透镜（4）。

4.根据权利要求1所述的一种基于倍频碱金属蒸汽激光的蓝紫激光器，其特征在于，所述碱金属蒸汽池（6）内充有碱金属蒸汽、氦气和乙烷，其两端窗口镀有泵浦光和基频光波段的高透膜，且其中的一端窗口呈布儒斯特角。 

5.一种基于倍频碱金属蒸汽激光的蓝紫激光器，其特征在于，该蓝紫激光器包括：两组泵浦光源结构、将泵浦光转换为基频光的两个碱金属蒸汽池（6）、实现基频光振荡和蓝紫倍频光输出的谐振腔和将基频振荡光转换为蓝紫倍频光的倍频晶体（7）；所述两组泵浦光源结构放置在所述谐振腔腔外，所述两个碱金属蒸汽池（6）和倍频晶体（7）放置在所述谐振腔腔内；

所述两组泵浦光源结构分别放置在所述谐振腔两端，每组泵浦光源结构均包括发射泵浦光的LD泵浦源（1）、传输泵浦光的传输光纤（2）和耦合聚焦泵浦光的耦合透镜组，所述LD泵浦源（1）发射的泵浦光由所述传输光纤（2）输出至所述耦合透镜组；

所述谐振腔为Z型折叠腔，包括两个前腔镜（5）、输出镜（8）和反射镜（9），两个前腔镜（5）分别位于Z型折叠腔的两端靠近所述耦合透镜组放置，输出镜（8）和反射镜（9）分别位于Z型折叠腔的两个角，所述两个碱金属蒸汽池（6）中一个放置在所述一个前腔镜（5）和输出镜（8）之间，另一个放置在反射镜（9）和另一个前腔镜（5）之间，所述倍频晶体（7）放置在所述输出镜（8）和反射镜（9）之间的基频光振荡模的束腰位置；

所述LD泵浦源（1）发射的泵浦光由所述传输光纤（2）输出至耦合透镜组，经过耦合聚焦进入所述碱金属蒸汽池（6）中，在泵浦激励作用下实现碱金属原子的有效粒子数反转，通过所述Z型折叠腔的反馈作用在腔内形成基频振荡光，从而使位于基频振荡光束腰处的所述倍频晶体（7）产生非线性效应，形成蓝紫倍频光并由所述输出镜（8）输出。

6.根据权利要求5所述的一种基于倍频碱金属蒸汽激光的蓝紫激光器，其特征在于，所述两个前腔镜（5）、输出镜（8）和反射镜（9）的表面均镀有膜，所述每个前腔镜（5）表面均镀有基频光波段的高反膜；所述输出镜（8）表面镀有基频光波段的高反膜和倍频光波段的高透膜；所述反射镜（9）表面镀有基频光和倍频光波段的高反膜。

7.根据权利要求5所述的一种基于倍频碱金属蒸汽激光的蓝紫激光器，其特征在于，所述耦合透镜组包括第一透镜（3）和第二透镜（4）。

8.根据权利要求5所述的一种基于倍频碱金属蒸汽激光的蓝紫激光器，其特征在于，所述碱金属蒸汽池（6）内充有碱金属蒸汽、氦气和乙烷，其两端窗口镀有泵浦光和基频光波段的高透膜，且其中的一端窗口呈布儒斯特角。