[发明专利]被动调QNd:YAG内腔式1570nmOPO激光器

说明书

技术领域

本发明属于激光器设计技术领域，涉及一种两端输出Cr⁴⁺被动调QNd:YAG内腔式1.57μm OPO激光器。

背景技术

1.57μm OPO激光器技术是将1.064μm激光波长通过非线性晶体的光参量转换效应(简称OPO)转换为1.57μm左右的激光波长输出，具有对人眼最安全，大气及烟雾的穿透能力强，目标反射系数高等特点。

目前，常用的方法是使用Nd:YAG激光器产生的1.064μm激光，作为泵浦光照射到非线性晶体(如KTP晶体)，再通过非线性晶体的光参量振荡效应(简称OPO)转换为1.57μm左右的激光波长输出，光路原理图如图1所示。

图中M₁-1.064μmHR、M₂-1.064μmPR、Cr4⁺：YAG调Q晶体、偏振片P以及脉冲氙灯和Nd:YAG组成输出1.064μm波长的激光器；M_3-(1.57μm HR，1.064μmHT)、KTP晶体和M₄-1.57μmPR组成输出1.57μm波长的OPO激光器。

这种方式通常需要较高的1.064μm波长的激光功率密度(或者是能量密度)才能达到产生OPO激光的阈值，因此光-光(1.064μm→1.57μm)转换效率不高(约为20％)，并且不易小型化。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：提供一种两端输出Cr⁴⁺YAG被动调QNd:YAG内腔式1.57μm OPO激光器，实现输出激光波长处于人眼安全波段、电光效率高、结构简单紧凑的优点。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种两端输出Cr⁴⁺被动调QNd:YAG内腔式1.57μm OPO激光器，其包括：Nd∶YAG晶体3、KTP晶体5、Cr⁴⁺：YAG调Q晶体4、偏振片P、平面谐振腔镜、漫反射聚光腔1和脉冲氙灯2；脉冲氙灯2和Nd∶YAG晶体3位于漫反射聚光腔1中，平面谐振腔镜包括1.064μm输出镜M11和1.064μm全反及1.57μm输出镜M12；Nd∶YAG晶体3、Cr⁴⁺：YAG调Q晶体4、偏振片P、KTP晶体5沿光路方向同轴布置，1.064μm输出镜M11位于Nd∶YAG晶体3外侧，1.064μm全反及1.57μm输出镜M12位于KTP晶体5外侧，Nd∶YAG晶体3吸收脉冲氙灯2泵浦源辐射的能量后，产生波长为1.064μm的受激辐射跃迁，跃迁的光子在由1.064μm输出镜M11和1.064μm全反及1.57μm输出镜M12组成的激光器谐振腔内形成谐振，并由Cr⁴⁺：YAG调Q晶体4调Q后产生1.064μm激光巨脉冲输出，并作为非线性晶体KTP产生光参量振荡效应的泵浦光源。

其中，所述KTP晶体5的两个端面的镀膜分别为：靠近偏振片P的一端面为AR1.064μm/R≤0.25％，HR1.57μm/R≥99.7％；另一端面为AR1.064μm/1,57μm/R≤0.25％。

其中，所述KTP晶体5与1.064μm全反及1.57μm输出镜M12组成内腔式OPO激光器谐振腔，产生光参量振荡效应形成1.57μm激光输出，第一次转换剩余的1.064μm激光经1.064μm全反及1.57μm输出镜M12反射再次经过KTP晶体5再次产生光参量振荡效应形成1.57μm激光输出；第二次转换剩余的1.064μm激光经1.064μm输出镜M11逸出。

其中，所述KTP晶体5的切割方向为X切割的Ⅱ类相位匹配。

其中，所述激光器谐振腔为平—平腔。

其中，所述1.064μm输出镜M11的透过率为25％～30％。

其中，所述1.064μm全反及1.57μm输出镜M12的镀膜要求为1.064μm HR/R≥99.7％，1.57μm透过率55～60％。

其中，所述Nd∶YAG晶体3的两个端面镀1.064μm增透膜。

其中，所述Cr⁴⁺：YAG调Q晶体4的透过率为30％～35％。

(三)有益效果