[发明专利]一种基于Nd:MgO:APLN晶体的多波长中红外激光能量配比调控放大器

说明书

本公开公开了一种基于Nd:MgO:APLN晶体的多波长中红外激光能量配比调控放大器，所述放大器包括：第一泵浦模块、第一耦合镜组、第二泵浦模块、第二耦合镜组、第一腔镜、第二腔镜、第三腔镜、第四腔镜、Nd:MgO:APLN晶体、第五腔镜、第六腔镜、第七腔镜和第八腔镜，其中：所述第一泵浦模块、第一耦合镜组、第二腔镜、第三腔镜、Nd:MgO:APLN晶体、第六腔镜、第七腔镜、第二耦合镜组、第二泵浦模块由左到右依次排列；所述第二腔镜、第七腔镜和Nd:MgO:APLN晶体倾斜放置；所述Nd:MgO:APLN晶体的上下表面分别平行放置第五腔镜和第四腔镜；所述第二腔镜的斜上方设置第一腔镜，所述第七腔镜斜下方设置第八腔镜。

技术领域

本发明涉及固体激光器领域，尤其涉及一种基于Nd:MgO:APLN晶体的多波长中红外激光能量配比调控放大器。

背景技术

非周期极化超晶格晶体可提供多个倒格矢，对多组相位失配量进行补偿。基于超晶格晶体的多光参量振荡器中，泵浦光可同时转换为多组参量光，实现多波长同周期或跨周期激光输出。MgO掺杂的LiNbO₃晶体因其良好的光学、电学特性被制成非周期极化的MgO:APLN晶体，常用于多光参量振荡。MgO:APLN晶体掺杂增益离子Nd³⁺形成Nd:MgO:APLN晶体，不仅可以补偿相位失配，实现多光参量振荡，还可发生受激辐射，输出基频光。即在单一Nd:MgO:APLN晶体内完成基频产生与多光参量振荡两个转换过程。

基于Nd:MgO:APLN的多光参量振荡过程中，注入的基频光能量过大时，泵浦光和参量光的能量场不均衡会引发逆转换，进而导致转换效率降低、光束质量恶化和光谱展宽，多组参量振荡间的增益不均衡还容易导致输出功率的差值过大。种子源配合放大器的组合结构是克服多波长中红外激光脉冲时域特征不稳定、频谱展宽、功率差值过大的重要手段，但此种结构要求种子源能够输出窄线宽、窄脉宽的多波长中红外脉冲，为后续的多冲程放大奠定坚实基础，放大器结构则需具备增益放大能力强、各波段增益可控的特点，最终，由种子源生成的低功率多波长中红外激光脉冲经放大器后，获得满足光学差分雷达、太赫兹、光学差频、双光梳光谱学等领域需求的高功率多波长中红外激光输出。

发明内容

为了解决现有技术的问题，获得高功率多波长中红外激光输出，本发明提供了一种基于Nd:MgO:APLN晶体的多波长中红外激光能量配比调控放大器。

本发明提供的基于Nd:MgO:APLN晶体的多波长中红外激光能量配比调控放大器包括：第一泵浦模块、第一耦合镜组、第二泵浦模块、第二耦合镜组、第一腔镜、第二腔镜、第三腔镜、第四腔镜、Nd:MgO:APLN晶体、第五腔镜、第六腔镜、第七腔镜和第八腔镜，其中：

所述第一泵浦模块、第一耦合镜组、第二腔镜、第三腔镜、Nd:MgO:APLN晶体、第六腔镜、第七腔镜、第二耦合镜组、第二泵浦模块由左到右依次排列；

所述第二腔镜、第七腔镜和Nd:MgO:APLN晶体倾斜放置；

所述Nd:MgO:APLN晶体的上下表面分别平行放置第五腔镜和第四腔镜；

所述第二腔镜的斜上方设置第一腔镜，所述第七腔镜斜下方设置第八腔镜。

可选地，所述第三腔镜、第四腔镜、第五腔镜、第六腔镜组成基频光谐振腔，第一腔镜，第二腔镜，第七腔镜，第八腔镜组成参量光谐振腔。

可选地，所述Nd:MgO:APLN晶体呈板条状，5°斜角切割，极化周期沿竖直方向排布。

可选地，所述第一泵浦模块和第二泵浦模块输出波长为813nm。

可选地，所述第一腔镜、第二腔镜、第四腔镜、第五腔镜、第七腔镜、第八腔镜为平面镜，第三腔镜和第六腔镜为平凹镜。

可选地，所述第一腔镜和第八腔镜镀有1.4μm～1.9μm高反膜与2.5μm～4.5μm增透膜。