[发明专利]双腔复合非稳腔选模泵浦的自光参量振荡中红外激光器

权利要求书

1.双腔复合非稳腔选模泵浦的自光参量振荡中红外激光器，其特征在于，包括：温控器(14)；

贴合在温控器(14)上的Nd:MgO:PPLN晶体(13)，通过温控器(14)控制Nd:MgO:PPLN晶体(13)的温度；

在Nd:MgO:PPLN晶体(13)左端的通光面反射方向上依次设有第三聚焦透镜(9)、第一45度分束镜(7)、第一聚焦透镜(5)、第一传能光纤(3)、第一激光二极管泵浦源(1)，所述第一聚焦透镜(5)和第三聚焦透镜(9)构成第一激光二极管泵浦源耦合系统；

在Nd:MgO:PPLN晶体(13)右端的通光面反射方向上依次设有第四聚焦透镜(10)、第二45度分束镜(8)、第二聚焦透镜(6)、第二传能光纤(4)、第二激光二极管泵浦源(2)，所述第二聚焦透镜(6)和第四聚焦透镜(10)构成第二激光二极管泵浦源耦合系统；

设在第一45度分束镜(7)和第二45度分束镜(8)之间的声光Q开关(15)，用于实现基频光的脉冲运转；

所述激光器采用基频光谐振腔和参量光振荡腔双腔复合结构，其中：所述第一45度分束镜(7)、第三聚焦透镜(9)、Nd:MgO:PPLN晶体(13)、第四聚焦透镜(10)、第二45度分束镜(8)、声光Q开关(15)构成所述基频光谐振腔，所述第三聚焦透镜(9)和第四聚焦透镜(10)组成双凸非稳腔选模结构；由参量振荡腔全反镜(11)、参量振荡腔输出镜(12)构成共焦型参量振荡腔，所述Nd:MgO:PPLN晶体(13)位于该共焦型参量振荡腔束腰处；

通过两个泵浦源发射Nd:MgO:PPLN晶体(13)吸收主峰波长的泵浦光，泵浦光分别通过两个泵浦源对应的传能光纤和激光二极管泵浦源耦合系统聚焦到Nd:MgO:PPLN晶体(13)中形成双端高功率泵浦；所述Nd:MgO:PPLN晶体(13)吸收泵浦光形成粒子数反转，在基频光谐振腔的持续反馈作用下形成基频光振荡，振荡的基频光经双凸非稳腔选模获得大基模高光束质量运转，大基模高光束质量基频光同时对Nd:MgO:PPLN晶体(13)形成泵浦，在此过程中保持所形成的振荡参量光光斑束腰与基频光基模光斑束腰位置重合，保证振荡参量光光斑尺寸与基频光基模光斑尺寸满足聚焦参数匹配；当基频光泵浦功率高于参量振荡腔起振阈值后形成同步运转振荡的信号光，对应产生的中红外波段闲频光经参量振荡腔输出镜(12)输出。

2.根据权利要求1所述的双腔复合非稳腔选模泵浦的自光参量振荡中红外激光器，其特征在于，所述第一传能光纤(3)与第二传能光纤(4)的芯径均400μm，数值孔径均0.22。

3.根据权利要求1所述的双腔复合非稳腔选模泵浦的自光参量振荡中红外激光器，其特征在于，所述第一聚焦透镜(5)采用焦距为40mm的双凸镜或平凸镜，双面均镀有813nm泵浦光增透膜；所述第二聚焦透镜(6)采用焦距为40mm的双凸镜或平凸镜，双面均镀有813nm泵浦光增透膜。

4.根据权利要求1所述的双腔复合非稳腔选模泵浦的自光参量振荡中红外激光器，其特征在于，所述第一45度分束镜(7)采用平-平镜，双面均镀有813nm泵浦光增透膜，靠近Nd:MgO:PPLN晶体(13)一侧单面镀有1084nm基频光45°高反膜；所述第二45度分束镜(8)采用平-平镜，双面均镀有泵浦光增透膜，靠近Nd:MgO:PPLN晶体(13)一侧单面镀有基频光45°高反膜。

5.根据权利要求1所述的双腔复合非稳腔选模泵浦的自光参量振荡中红外激光器，其特征在于，所述声光Q开关(15)的通光面镀有1084nm基频光增透膜，驱动超声波频率为40.68MHz，射频功率为20W。

6.根据权利要求1所述的双腔复合非稳腔选模泵浦的自光参量振荡中红外激光器，其特征在于，所述第三聚焦透镜(9)采用焦距为80mm的双凸镜或平凸镜，双面均镀有813nm泵浦光增透膜和1084nm基频光增透膜；所述第四聚焦透镜(10)采用焦距为80mm的双凸镜或平凸镜，双面均镀有813nm泵浦光增透膜和1084nm基频光增透膜。