[发明专利]一种基于Nd:MgO:APLN晶体的多波长中红外激光脉冲串腔倒空激光器

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脉冲串腔倒空激光器，所述激光器包括：第一腔镜、第二腔镜、第三腔镜和第四腔镜组成了八字形参量光振荡腔；第一腔镜与第二腔镜之间放置有Nd:MgO:APLN晶体；第二腔镜与第三腔镜之间放置有平面镜；第三腔镜与第四腔镜之间依次放置有第一透镜和MgO:PPLN晶体；第一腔镜与第四腔镜形成的延长线上依次设置有第二透镜和第五腔镜；第五腔镜同侧依次设置有调Q开关和第六腔镜；第一腔镜、第二腔镜、第四腔镜、第五腔镜、第六腔镜和平面镜组成了基频光谐振腔；第一腔镜的外侧依次设置有第一耦合镜组和第一泵浦模块，第二腔镜的外侧依次设置有第二耦合镜组和第二泵浦模块；第一透镜的斜下方设置有输出镜。

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脉冲串腔倒空激光器。

背景技术

多波长中红外激光被广泛地应用在军用多波段激光干扰对抗、光学差频、双光梳光谱学、环境多组分气体高精度同步检测等前沿科技领域。当前，获得多波长中红外激光的最常见手段是利用非周期极化的MgO:APLN晶体，在单一晶体内设置多个倒格矢，同时对多组相位失配量进行补偿，实现多组参量光协同振荡。进一步，激光增益离子Nd³⁺掺杂MgO:APLN，实现兼具基频产生与参量变频的功能集成，解决了基频光生成配合多光参量振荡的传统结构难以小型化、集成化的难题。

不同的应用领域对输出的多波长中红外激光的时域、频域、空域特性提出特殊的要求。以差分吸收激光雷达为例，发射激光时域脉冲串压缩形成的回波具备反馈耦合增强作用，能有效地提高多组分监测反馈信噪比。因而，差分吸收激光雷达需要多波长中红外激光脉冲串作为光源。调Q的运转机制下，连续激光泵浦光经过激光晶体生成脉冲形式的基频光。单个基频光脉冲在变频晶体内只能形成单个参量光脉冲(如图1所示)。此种运行方式生成的多波长中红外激光脉冲频率恒定、占空比小，无法生成高重频的激光脉冲串。针对差分吸收激光雷达这一领域的需求，需在多波长中红外激光运转机制上，引入多基频光脉冲积累叠加、参量光同步脉冲压缩技术。多波长中红外激光源利用上述两个技术后可获得窄脉宽、高峰值功率的多波长中红外激光脉冲串输出，满足差分吸收激光雷达对中红外激光的需求。

发明内容

为了获得窄脉宽、高峰值功率的多波长中红外激光脉冲串输出，本发明提供了一种基于Nd:MgO:APLN晶体的多波长中红外激光脉冲串腔倒空激光器。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：所述基于Nd:MgO:APLN晶体的多波长中红外激光脉冲串腔倒空激光器包括：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、Nd:MgO:APLN晶体、平面镜、第三腔镜、输出镜、第一透镜、MgO:PPLN晶体、第四腔镜、第二透镜、第五腔镜、调Q开关、第六腔镜，其中：

所述第一腔镜、第二腔镜、第三腔镜和第四腔镜组成了八字形参量光振荡腔；

所述第一腔镜与第二腔镜之间放置有Nd:MgO:APLN晶体；

所述第二腔镜与第三腔镜之间放置有平面镜；

所述第三腔镜与第四腔镜之间依次放置有第一透镜和MgO:PPLN晶体；

所述第一腔镜与第四腔镜形成的延长线上依次设置有第二透镜和第五腔镜；

所述第五腔镜同侧依次设置有调Q开关和第六腔镜；

所述第一腔镜、第二腔镜、第四腔镜、第五腔镜、第六腔镜和平面镜组成了基频光谐振腔；

所述第一腔镜的外侧依次设置有第一耦合镜组和第一泵浦模块，所述第二腔镜的外侧依次设置有第二耦合镜组和第二泵浦模块；

所述第一透镜的斜下方设置有输出镜，以将生成的多波长中红外激光发射出谐振腔。