[发明专利]一种基于电光晶体实现中长波红外快速切换输出的双波段激光器

说明书

一种基于电光晶体实现中长波红外快速切换输出的双波段激光器，它属于光学领域，解决现有高功率中长波红外激光器大多只能输出单个波段的激光，难以实现两个波段激光的切换输出问题。激光器包括四个平凸透镜、电光晶体、三个偏振片、三个二分之一波片、二个泵浦光全反镜、三个第一腔镜、五个ZnGeP₂晶体、第一输出镜、两个第一二色镜、第一滤光镜、三个第二腔镜、第二输出镜、全反镜、第二二色镜、第三二色镜、第二滤光镜、三个第三腔镜、第三输出镜及第三滤光镜。本发明用于基于电光晶体实现中长波红外快速切换输出的双波段激光器。

技术领域

本发明属于光学领域。

背景技术

波长为3μm～5μm的中波红外激光和波长为8μm～10μm的长波红外激光同属于大气窗口范围和人眼安全范围，在激光光谱学、激光制导、光电对抗、激光医疗、环境监测等领域有重要的应用。

获得高功率3μm～5μm和8μm～10μm波段激光的主要方法为磷锗锌(ZGP)-光学参量振荡器(OPO)，ZGP晶体具有非常高的非线性系数、优秀的机械性能和热力学性能，是产生3μm～5μm和8μm～10μm波段激光的首选晶体。利用2.1μm Ho:YAG脉冲激光器作为泵浦源，泵浦不同切割角度的ZGP晶体，可分别获得3μm～5μm和8μm～10μm波段的激光输出。

但是，现有的高功率中长波红外激光器大多只能输出单个波段的激光，难以实现两个波段激光的切换输出。

发明内容

本发明目的是为了解决现有高功率中长波红外激光器大多只能输出单个波段的激光，难以实现两个波段激光的切换输出问题，提供了一种基于电光晶体实现中长波红外快速切换输出的双波段激光器。

一种基于电光晶体实现中长波红外快速切换输出的双波段激光器，它包括一号平凸透镜、二号平凸透镜、三号平凸透镜、四号平凸透镜、电光晶体、一号偏振片、二号偏振片、三号偏振片、一号二分之一波片、二号二分之一波片、三号二分之一波片、一号泵浦光全反镜、二号泵浦光全反镜、一号第一腔镜、二号第一腔镜、三号第一腔镜、一号ZnGeP₂晶体、二号ZnGeP₂晶体、三号ZnGeP₂晶体、四号ZnGeP₂晶体、五号ZnGeP₂晶体、第一输出镜、一号第一二色镜、二号第一二色镜、第一滤光镜、一号第二腔镜、二号第二腔镜、三号第二腔镜、第二输出镜、全反镜、第二二色镜、第三二色镜、第二滤光镜、一号第三腔镜、二号第三腔镜、三号第三腔镜、第三输出镜及第三滤光镜；

一号二分之一波片和二号偏振片构成一号功率分配系统；

三号二分之一波片和三号偏振片构成二号功率分配系统；

一号第一腔镜、一号ZnGeP₂晶体、第一输出镜、三号第一腔镜及二号第一腔镜构成第一环形腔；

一号第二腔镜、三号ZnGeP₂晶体、三号第二腔镜、第二输出镜及二号第二腔镜构成第二环形腔；

二号第三腔镜、第三输出镜、三号第三腔镜、五号ZnGeP₂晶体及一号第三腔镜构成第三环形腔；

一束偏振态为垂直偏振的2.1μm脉冲泵浦光入射至一号平凸透镜的凸面，经过一号平凸透镜入射到电光晶体中；所述的电光晶体上下两侧不施加电压或施加半波电压；

当所述的电光晶体上下两侧不施加电压时，经过电光晶体后的泵浦光偏振方为垂直偏振，经一号偏振片全部反射至二号平凸透镜的凸面，经二号平凸透镜进行光束变换，光束变换后的泵浦光经过一号二分之一波片偏振方向分解为水平偏振分量的泵浦光和垂直偏振分量的泵浦光；