CN103022883A - 一种绿色波段的正交偏振双波长激光器 - Google Patents

一种绿色波段的正交偏振双波长激光器 Download PDF

Info

Publication number
CN103022883A
CN103022883A CN2012105054437A CN201210505443A CN103022883A CN 103022883 A CN103022883 A CN 103022883A CN 2012105054437 A CN2012105054437 A CN 2012105054437A CN 201210505443 A CN201210505443 A CN 201210505443A CN 103022883 A CN103022883 A CN 103022883A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser
dual
crystal
wave band
ycao
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012105054437A
Other languages
English (en)
Inventor
涂朝阳
游振宇
朱昭捷
王燕
李坚富
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujian Institute of Research on the Structure of Matter of CAS
Original Assignee
Fujian Institute of Research on the Structure of Matter of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujian Institute of Research on the Structure of Matter of CAS filed Critical Fujian Institute of Research on the Structure of Matter of CAS
Priority to CN2012105054437A priority Critical patent/CN103022883A/zh
Publication of CN103022883A publication Critical patent/CN103022883A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Lasers (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

本发明提供一种绿色波段的正交双偏振双波长激光器，涉及激光器领域。该激光器采用Yb:YCaO(BO3)3晶体作为激光增益介质，以半导体激光器或其他光源作为泵浦源，选取非临界匹配角度的LBO二阶非线性光学晶体作为倍频材料，分别通过腔内和腔外倍频Yb:YCaO(BO3)3 晶体正交双偏振双波长激光来获得绿色波段双波长激光输出。

Description

一种绿色波段的正交偏振双波长激光器
技术领域
本发明涉及激光器领域。
背景技术
双波长激光可广泛应用于光通信、光动力学医疗、光计算、非线性频率转换、环境监测、激光遥感、激光雷达及光谱学等领域，已是国内外热门的研究课题，特别是利用非线性光学差频技术对双波长激光进行差频，可产生太赫兹波。而太赫兹波与物质相互作用中包含有丰富的物理和化学信息，具有相干性、低能性、高穿透性、无损伤等独特优异特性，在物理、化学、天文学、生命和医药科学以及安全检查、医学成像、环境监测、食品检验、射电天文、卫星通信和武器制导等基础与应用研究领域均具有巨大的科学研究价值和广阔的应用前景，还是一个尚未充分研发的电磁辐射区域。
THz波主要是采用光学技术和电子学技术两种方法来产生。非线性差频过程是THz波的有效获取方法之一，与其它技术相比，非线性差频过程可以产生功率较高的相干宽带可调谐的单频THz波，最大优点是没有阈值，设备简单，结构紧凑，不需要价格昂贵的泵浦装置，可产生较高功率的THz波辐射，甚至可以得到比太赫兹波参量振荡器更宽的THz波调谐范围。
差频方法产生THz波的两个关键技术之一是要获得功率较高、波长比较接近的泵浦光和信号光（波长相差不大于10nm）的双波长激光泵浦源，核心元件是双波长激光增益晶体。
YCaO(BO3)3 晶体属于单斜晶系，空间群为Cm,晶胞参数为a=8.078Å,b=16.022Å, c=3.534Å,ß=101.190,d=3.269。Yb激活的YCaO(BO3)3 激光晶体在976nm LD泵浦下，在1060nm ~1080nm波段具有宽的发射峰。
在文献OPTICS LETTERS　2007，32(20):2909～2911中，山东大学晶体中心报道了采用976nm LD 抽运y切的Yb:YCaO(BO3)3 激光晶体，实现了（E∥x）和（E∥z）的正交双偏振激光输出，在1084.3nm （E∥x）处的输出功率为3.15W，在1061.3nm （E∥z）处的输出功率为3.45W。
虽然Yb:YCaO(BO3)3 激光晶体可以实现（E∥x）和（E∥z）的正交双偏振激光输出，但是当其应用于差频方法产生THz波技术时，其正交双偏振激光输出的双波长相差为23nm，远大于10nm，其对应的THz波的波段大于3THz,由于现有的红外倍频晶体在该波段的透光率都较小，如果Yb:YCaO(BO3)3 激光晶体应用于差频技术产生THz波时，显然地, 其功率和效率都会低下。
发明内容
本发明的目的在于公开一种新型的绿色波段的正交偏振双波长激光器。本发明针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种双波长相差接近于10nm的高功率、结构简单的正交偏振双波长激光器，以便解决差频技术产生THz波时的功率和效率低下问题。
这种正交偏振双波长激光器仍然采用Yb3+:Ca3La2(BO3)4晶体作为增益介质，但是同时采用非临界相位匹配取向的LBO二阶非线性光学晶体进行倍频，采用这种设计方案的正交偏振双波长激光器，可以实现530.7nm （E∥z）和542.15nm （E∥x）的绿色双波长正交双偏振激光输出，最大输出功率达到4w以上，其正交双偏振激光输出的双波长相差为11.45 nm，接近于10nm。
本发明的有益效果是，由于采用非临界相位匹配取向的LBO二阶非线性光学晶体进行倍频，从而减小了正交双偏振激光输出的双波长相差值，使其接近于10nm，当采用差频技术产生THz波时，对应的THz波的波段接近于3THz, 从而处于红外倍频晶体的有效透过窗口，可以大大地提高THz波的功率和效率。
附图说明
以下结合附图对本发明的两个个优选实施方式进行具体描述:
图1为例1的实验装置图。
图2为例2的实验装置图。
具体实施方式
例1：
图1示出了本发明的第一个实施方式。泵浦源1为输出波长为976nm的半导体激光器。泵浦源聚焦系统2采用两个平凸面镜，将激光聚焦到激光晶体4上，激光晶体4为掺杂Yb3+离子10%浓度的YCaO(BO3)3晶体做为激光增益介质，切割出尺寸大小为3×3×3mm3的晶体，晶体方向y切方向，通光方向平行于b轴，通光方向的两面进行器件抛光，将激光晶体4用铟箔包裹，放于紫铜块中，在紫铜块中通冷却水，将水温保持在15-18℃。输入镜3为平面镜，镀上输入膜，膜参数为R>99.99@ (1060-1090nm, 530-550nm)&T>95%@976nm；基频光经过非临界匹配角度切割的LBO二阶非线性光学晶体器件5倍频；输出镜6为平面输出镜，膜参数为R=99%@(1050-1070nm)，激光器的腔长为7厘米。
例2：
图2示出了本发明的第二个实施方式，与第一实验方式的装置相比，平面输出镜放置于5的位置，其膜参数不变，而LBO二阶非线性光学晶体器件则放置于6的位置，其余的参数都不变。
毫无疑问，本发明的结构与装置还可具有多种变换，并不仅限于上述实施方式，如泵浦源可以采用其他类型的激光器，镜片以及膜的参数也可以变换以实现更高的功率输出。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代已经改型。

Claims (1)

1.一种绿色波段的正交双偏振双波长激光器，其特征在于：采用Yb:YCaO(BO3)3晶体作为激光增益介质，以半导体激光器或者其他光源作为泵浦源，选取非临界匹配角度的LBO二阶非线性光学晶体作为倍频材料，分别通过腔内和腔外倍频Yb:YCaO(BO3)3 晶体正交双偏振双波长激光来获得绿色波段双波长激光输出。
CN2012105054437A 2012-11-30 2012-11-30 一种绿色波段的正交偏振双波长激光器 Pending CN103022883A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012105054437A CN103022883A (zh) 2012-11-30 2012-11-30 一种绿色波段的正交偏振双波长激光器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012105054437A CN103022883A (zh) 2012-11-30 2012-11-30 一种绿色波段的正交偏振双波长激光器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103022883A true CN103022883A (zh) 2013-04-03

Family

ID=47971156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012105054437A Pending CN103022883A (zh) 2012-11-30 2012-11-30 一种绿色波段的正交偏振双波长激光器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103022883A (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6185231B1 (en) * 1999-02-02 2001-02-06 University Of Central Florida Yb-doped:YCOB laser
CN101237119A (zh) * 2008-01-23 2008-08-06 山东大学 掺钕硼酸钙氧钇晶体微片自倍频绿光激光器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6185231B1 (en) * 1999-02-02 2001-02-06 University Of Central Florida Yb-doped:YCOB laser
CN101237119A (zh) * 2008-01-23 2008-08-06 山东大学 掺钕硼酸钙氧钇晶体微片自倍频绿光激光器

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JUNHAI LIU 等: ""Output-coupling-dependent polarization state of a continuous-wave Yb:YCa4O(BO3)3 laser"", 《OPTICS LETTERS》 *
孟宪林 等: ""Yb:YCOB晶体制备及其光谱与激光二极管抽运激光特性"", 《光学学报》 *
杨培志 等: ""掺Yb3+激光晶体的研究进展"", 《人工晶体学报》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ghanbari et al. High power continuous-wave dual-wavelength alexandrite laser
Budni et al. Efficient mid-infrared laser using 1.9-µm-pumped Ho: YAG and ZnGeP 2 optical parametric oscillators
CN106229806B (zh) 拉曼黄光泵浦的可调谐金绿宝石激光器
Lü et al. Diode-pumped Nd: YVO 4-Nd: YLF blue laser at 488 nm by intracavity sum-frequency-mixing
CN102412496B (zh) 一种基于非线性光学差频技术的太赫兹波辐射源
CN105261915A (zh) 一种紧凑的光学差频太赫兹源
CN107425407B (zh) 基于内腔自倍频的可调谐蓝光辐射源及实现方法
Guo et al. Recent advances in tellurite molybdate/tungstate crystals
CN102570268A (zh) 中红外激光器
CN103872572A (zh) 一种自调q、正交偏振双波长脉冲激光器
CN106410582B (zh) 一种人眼安全波段连续输出的共享腔光参量振荡器
CN102983493A (zh) 正交偏振双波长激光器
Yu et al. Continuous-Wave intracavity multiple optical parametric oscillator using an aperiodically poled lithium niobate around 1.57 and 3.84 μm
CN205122984U (zh) 一种紧凑的光学差频太赫兹源
Wang et al. CW dual-wavelength Nd: YAG laser at 946 and 938.5 nm and intracavity nonlinear frequency conversion with a CMTC crystal
CN103311793B (zh) 基于bbo晶体的非线性倍频器
CN103022883A (zh) 一种绿色波段的正交偏振双波长激光器
CN103022882A (zh) 一种正交偏振双波长激光器
Jambunathan et al. Diode-pumped continuous-wave laser operation of co-doped (Ho, Tm): KLu (WO4) 2 monoclinic crystal
Liu et al. High Repetition Rate, 4 µm Mid-Infrared Generation with Periodically Poled Magnesium-Oxide-Doped Lithium Niobate Based Optical Parametric Oscillator Pumped by Fiber Laser
CN109904716B (zh) 一种双波长同重频中红外超短脉冲全光纤激光源
Duan et al. A compact, CW mid-infrared intra-cavity Nd: Lu0. 5Y0. 5VO4∖ KTA-OPO at 3.5 μm
Zhang et al. 12-W red light generation by frequency-doubling Q-switched Nd: YAG laser
Maestre et al. Intracavity Cr3+: LiCAF+ PPSLT optical parametric oscillator with self-injection-locked pump wave
Meng et al. Tunable, narrow linewidth, linearly polarized and gain-switched Cr 2+: ZnSe laser

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20130403

RJ01 Rejection of invention patent application after publication