[发明专利]一种太赫兹激光器系统

权利要求书

1.一种太赫兹激光器系统，其特征在于：包括可调谐种子光源(1)、CO₂激光放大器(8)、太赫兹激光器，可调谐种子光源(1)提供匹配太赫兹激光器内工作气体吸收光谱的种子激光，种子光通过CO₂激光放大器(8)进行功率放大后作为太赫兹激光器的泵浦光，泵浦光注入太赫兹激光器内，太赫兹激光器中的气体介质激发、产生粒子数反转，产生太赫兹激光并经太赫兹激光器的谐振腔振荡输出；

在可调谐种子光源(1)、CO2激光放大器(8)之间依次设置有选频光栅(2)、光隔离器(3)、全反射镜(4)、偏振反射器(5)、电光开关(6)和凹面全反射镜(7)，可调谐种子光源(1)产生的种子激光依次经选频光栅(2)、光隔离器(3)、全反射镜(4)、偏振反射器(5)、电光开关(6)和凹面全反射镜(7)后入射至CO2激光放大器(8)；还设置有频率传感器(10)、信号放大器(11)、第一反馈控制器(12)，CO2激光放大器(8)输出的部分中红外激光入射至频率传感器(10)，频率传感器(10)产生的电信号经信号放大器(11)后输入至第一反馈控制器(12)，第一反馈控制器(12)与可调谐种子光源(1)电连接；

CO2激光放大器(8)的放大形式采用单通放大、多通放大或者振荡放大。

2.如权利要求1所述的一种太赫兹激光器系统，其特征在于：第一反馈控制器(12)对可调谐种子光源(1)的电压(21)、电流(22)和/或温度(23)进行反馈控制。

3.如权利要求1或2所述的一种太赫兹激光器系统，其特征在于：太赫兹激光器包括气体太赫兹激光腔(15)，气体太赫兹激光腔(15)内填充有工作气体，气体太赫兹激光腔(15)的两端分别设置有输入耦合镜(14)、输出耦合镜(16)。

4.如权利要求3所述的一种太赫兹激光器系统，其特征在于：在CO2激光放大器(8)与太赫兹激光器之间设置有反射镜(9)、全反射镜聚焦镜(13)，CO2激光放大器(8)输出的中红外激光入射至反射镜(9)，部分中红外激光经反射镜(9)透射后入射至频率传感器(10)，另一部分中红外激光经反射镜(9)反射后依次经全反射镜聚焦镜(13)、输入耦合镜(14)输入至气体太赫兹激光腔(15)。

5.如权利要求3所述的一种太赫兹激光器系统，其特征在于：还包括分束器(20)、功率传感器(18)、第二反馈控制器(19)，分束器(20)设置于输出耦合镜(16)的远离气体太赫兹激光腔(15)的一侧，气体太赫兹激光腔(15)上连接有腔长驱动器(17)，腔长驱动器(17)与输出耦合镜(16)连接，并控制输出耦合镜(16)沿远离或靠近气体太赫兹激光腔(15)的方向移动；气体太赫兹激光腔(15)输出的太赫兹激光经输出耦合镜(16)后入射至分束器(20)，部分太赫兹激光经分束器(20)反射后输至功率传感器(18)，功率传感器(18)产生的电信号输入至第二反馈控制器(19)，第二反馈控制器(19)与腔长驱动器(17)电连接。

6.如权利要求5所述的一种太赫兹激光器系统，其特征在于：腔长驱动器(17)为步进电机或压电陶瓷驱动器。

7.如权利要求1所述的一种太赫兹激光器系统，其特征在于：气体太赫兹激光腔(15)内充入有工作气体，工作气体包括CH3OH、NH3或HCOOH。

8.如权利要求1所述的一种太赫兹激光器系统，其特征在于：可调谐种子光源(1)为工作波长为9～12μm的中红外量子级联激光器、或选支调谐CO2激光器。