[发明专利]一种内腔光学参量振荡器

说明书

本发明涉及一种内腔光学参量振荡器，激光谐振腔在两个反射表面之间形成，激光介质位于激光谐振腔内，用于产生基波波束，光学参量振荡腔形成在激光谐振腔反射表面之一和第三反射表面之间，基于基波光束波长和输出光束波长相位匹配条件切割的非线性晶体与第一和第三反射表面光学连通，基波谐振腔光轴与参量振荡腔光轴部分重合，部分分离，激光介质产生的基波光束入射到参量振荡腔的非线性晶体内，一部分基波光束转化为波长更长的闲频光，作为预选输出波长。分离的后的基波光束被引导回激光介质进一步放大。输出波长光束的一部分被引导到振荡腔外作为激光器的输出。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，具体是指一种高功率、输出波长宽带可调谐的激光器。

背景技术

光参量振荡器(Optical Parametric Oscillator，OPO)是一种振荡在光学频率的参量振荡器。它将输入激光(泵浦光)，通过二阶非线性光学效应，转换成两个频率较低的输出光(信号光和闲频光)，两个输出光的频率之和等于输入光频。

现有技术已经开发了光学参量振荡器。这类激光器一般只有一个腔，既用于泵浦激光器，也用于光学参量振荡器。然而，由于激光晶体吸收由OPO产生的光束波长并且制造低传输损耗的器件很困难，这类激光器可调谐性有限。参见美国专利，编号:5,687,186。人眼安全OPO已被开发用于位于激光腔内部或外部的雷达应用。见ISPIE vol.1419,PPS.141-152Eye Safe Lasers Components,Systems and Applications(1991)。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术缺点，提供一种用于产生波长比基波光波长更长的预选输出频率激光束的方法和装置。激光装置内使用激光晶体。

在本发明的一个实施例中，第一反射表面和第二反射表面之间形成激光谐振腔。位于所述激光谐振腔内的激光介质，用于产生基波波长。在所述第一反射表面和第三反射表面之间形成光学参量振荡腔。满足基波光束波长与输出光束波长相位匹配条件的非线性晶体与所述第一和第三反射表面光学连通。基波光束振荡腔光轴与光学参量振荡腔光轴部分重合，部分分离。沿着所述振荡器光轴将所述基波光束引导到光学参量振荡器腔中，入射到所述非线性晶体，将基波光束的一部分转换成具有比所述基波光束波长更长的预选输出波长光束。所述第一反射表面反射基波光束和输出波长光束，使二者返回非线性晶体，以形成另外的输出波长光束。光束分离器将输出波长光束与所述基波波长光束分离。分离的基波光束被引导回激光介质以进一步放大。输出光束引导装置，用于将所述分离的输出波长光束引导回所述非线性晶体放大。输出波长光束的一部分被引导到振荡器腔外作为激光器的输出。

在本发明的另一实施例中，激光器不包括光学参量振荡器。在这种实施例中，激光谐振腔设置在两个反射表面之间，优选两个反射镜。在腔内提供激光介质，例如Nd:YAG和Nd:YLF晶体。Q开关也可以包括在腔内。来自激光介质的基波光束被引导通过一个非线性晶体，产生具有比基频光束波长更长的预选输出光束。基波光束和输出频率光束被一个腔镜反射并二次通过非线性晶体。输出频率光束与剩余的基频光束分离，输出频率光束导出腔外。基频光束被反射通过激光介质进一步放大。

附图和示例描述了本发明的优选实施例，但应强调并理解本发明不只局限于所给出的实施例。

附图说明

图1是本发明激光器一个实施例示意图。

图2是本发明激光器另一实施例的示意图。

图3是本发明激光器另一实施例的示意图。

图4显示各种非线性晶体的波长覆盖范围的图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明。