CN103022888A - 一种偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器 - Google Patents
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Abstract
一种偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器,涉及新型激光器技术领域,解决了现有半导体激光器的成本高、效率低、激光输出功率低的问题。该激光器包括LD泵浦单元、增益单元和谐振腔,LD泵浦单元放置在谐振腔外,增益单元放置在谐振腔内;LD泵浦单元包括LD泵浦源、传输光纤和耦合透镜组,增益单元中的第一磁极和第二磁极设置在恒温炉外部,碱金属蒸汽池设置在恒温炉内部,LD泵浦源发射的泵浦光由传输光纤输出至耦合透镜组,耦合聚焦并通过偏振片进入碱金属蒸汽池,在泵浦激励作用下实现碱金属原子的有效粒子数反转,通过谐振腔的反馈作用形成碱金属激光由输出镜输出。本发明的激光器成本低、效率高、激光输出功率高。
Description
技术领域
本发明涉及新型激光器技术领域,具体涉及一种偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器。
背景技术
高效率、高功率、高光束质量的激光光源在工业、医疗、军事和科研等多个领域有广阔的应用前景。半导体激光泵浦的碱金属蒸汽激光器兼顾了半导体激光器和气体激光器的优点,具有高量子效率,较大激光受激发射截面和较小的热效应,具有实现高功率、高效率和高光束质量近红外激光输出的潜在优势,近年成为激光领域的研究热点之一。
如图1所示,为碱金属蒸汽激光能级跃迁示意图,2S1/2为基态能级,2P3/2和2P1/2是因自旋-轨道相互作用劈裂而形成的精细结构能级,分别表示激发态能级和亚稳态能级。LD泵浦吸收和激光发射分别由D2跃迁(2S1/2→2P3/2)和D1跃迁(2P1/2→2S1/2)实现,粒子在激发态与亚稳态之间的转移由精细结构能级的快速混合实现,向碱金属蒸汽中加入乙烷气体可加快碱金属原子的精细结构能级混合速率。由于碱金属原子D1与D2跃迁间的能量差很小,因而可获得很高的量子效率,表1列出了几种碱金属蒸汽激光的D2、D1跃迁波长、能量差及量子效率。
表1
碱金属 | D2跃迁/nm | D1跃迁/nm | 能量差/cm-1 | 量子效率 |
K | 766.7 | 770.1 | 57.7 | 99.5% |
Rb | 780.2 | 794.5 | 237.9 | 98.1% |
Cs | 852.3 | 894.6 | 554.1 | 95.2% |
通常情况下,LD泵浦光线宽远大于碱金属蒸汽的吸收线宽,因此限制碱金属蒸汽激光器发展的首要问题是如何实现碱金属蒸汽对LD泵浦光的高效吸收。
目前,提高碱金属蒸汽对LD泵浦光吸收效率的主要技术途径为泵浦光线宽压窄技术,其利用波长选择元件,如体布拉格光栅组成外腔式半导体激光器以压窄泵浦线宽,利用体布拉格光栅组成外腔式半导体激光器可以将LD的发射线宽压窄至0.1 nm左右,但大大降低LD的效率,增加了成本,进而影响激光的输出功率。
发明内容
为了解决现有的利用体布拉格光栅组成外腔式半导体激光器存在的成本高、效率低、激光输出功率低的问题,本发明提供一种高效率、高功率的、偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器。
本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下:
一种偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器,该激光器包括:用于发射和耦合泵浦光的LD泵浦单元、用于实现激光放大的增益单元和用于实现激光振荡的谐振腔,LD泵浦单元放置在谐振腔外,增益单元放置在谐振腔内;
所述LD泵浦单元主要由发射泵浦光的LD泵浦源、传输泵浦光的传输光纤和耦合聚焦泵浦光的耦合透镜组组成,所述LD泵浦源发射的泵浦光由所述传输光纤传输至所述耦合透镜组;
所述增益单元包括第一磁极、第二磁极、恒温炉和碱金属蒸汽池,第一磁极和第二磁极设置在恒温炉外部,碱金属蒸汽池设置在恒温炉内部,所述第一磁极和第二磁极提供强磁场;所述恒温炉使所述碱金属蒸汽池保持在固定运行温度;
所述谐振腔为平凸非稳腔结构,主要由偏振片、前腔镜和输出镜组成,所述偏振片的放置是对泵浦光高透过但对振荡光高反射;
所述LD泵浦源发射的泵浦光由传输光纤输出至耦合透镜组,通过耦合透镜组的耦合聚焦并通过偏振片进入到碱金属蒸汽池中,在泵浦激励作用下实现碱金属原子的有效粒子数反转,通过平凸非稳腔的反馈作用形成碱金属激光,并由输出镜输出。
所述前腔镜和输出镜的表面镀有膜,所述前腔镜表面镀有振荡光波段的高反膜;所述输出镜表面镀有振荡光波段的部分反射膜。
所述耦合透镜组包括第一透镜和第二透镜,所述第一透镜和第二透镜表面镀有泵浦光波段的高透膜。
所述碱金属蒸汽池内充有定量的碱金属蒸汽、氦气和乙烷,所述碱金属蒸汽池两端窗口镀有泵浦光和振荡光波段的高透膜,其中的一端窗口以布儒斯特角放置。
该激光器还包括:放置在所述增益单元和输出镜之间的声光Q开关和光阑,所述声光Q开关靠近所述输出镜并在平凸非稳腔内按布拉格衍射条件放置,所述光阑靠近所述增益单元放置。
所述LD泵浦源发射的泵浦光由传输光纤输出至耦合透镜组,通过耦合透镜组的耦合聚焦并通过偏振片进入到碱金属蒸汽池中,在泵浦激励作用下实现碱金属原子的有效粒子数反转,通过声光Q开光的调制和平凸非稳腔的反馈作用形成碱金属激光脉冲,并由输出镜输出。
该激光器还包括:放置在所述增益单元和输出镜之间的光阑、增益单元、偏振片和LD泵浦单元,新增加的所述LD泵浦单元靠近所述输出镜放置,新增加的所述增益单元靠近另外一个所述增益单元放置,所述光阑放置在两个增益单元之间,所述偏振片放置在新增加的所述LD泵浦单元和新增加的所述增益单元之间;
两个LD泵浦源发射的两路泵浦光分别由传输光纤输出至两个耦合透镜组,通过耦合透镜组的耦合聚焦分别通过两个偏振片进入到两个碱金属蒸汽池中,在泵浦激励作用下实现碱金属原子的有效粒子数反转,通过平凸非稳腔的反馈作用形成碱金属激光,并由输出镜输出。
该激光器还包括:放置在所述增益单元和输出镜之间的两个光阑、声光Q开光、增益单元、偏振片和LD泵浦单元,新增加的所述LD泵浦单元靠近所述输出镜放置,新增加的所述增益单元靠近另外一个所述增益单元放置,所述声光Q开关位于两个增益单元之间,所述两个光阑分别放置在所述声光Q开关的两边;
两个LD泵浦源发射的两路泵浦光分别由传输光纤输出至两个耦合透镜组,通过耦合透镜组的耦合聚焦并通过两个偏振片分别进入到两个碱金属蒸汽池中,在泵浦激励作用下实现碱金属原子的有效粒子数反转,通过声光Q开光的调制和平凸非稳腔的反馈作用形成碱金属激光脉冲,并由输出镜输出。
发明原理:从提高碱金属蒸汽对LD泵浦光吸收效率的角度考虑,可以将偏振光泵浦技术应用于碱金属蒸汽激光器中。当碱金属原子处于强的磁场中,受Zeeman效应的影响,碱金属原子在外加强磁场作用下各超精细子能级位置发生移动,并出现各子能级之间的交叉,碱金属原子呈现偏振光吸收特性且吸收系数增大,因此采用偏振光泵浦的方式可以提高其对泵浦光的吸收效率。因此,在碱金属蒸汽池外施加磁场,采用偏振LD作为泵浦源,将会提高碱金属蒸汽对泵浦光的吸收效率。因此本发明提供一种偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器,经查阅有关资料尚未发现有与本发明相同或相似的记载。
本发明的有益效果是:1)利用碱金属原子在强磁场中呈现出的偏振光吸收特性,采用偏振光泵浦的方式有效增大了碱金属蒸汽对LD泵浦光的吸收效率;2)采用平凸非稳腔结构,增大了振荡光的模体积,充分利用了反转粒子数,从而提取能更多的能量;3)采用LD双端泵浦双碱金属蒸汽池的结构,通过增大增益体积和泵浦功率来实现碱金属激光的高功率输出;4)采用了声光调Q机制,从而获得高重复频率的碱金属激光输出。
附图说明
图1为碱金属激光能级跃迁示意图;
图2为本发明的偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器中的增益单元结构示意图;
图3为具体实施方式一中所说的偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器的结构示意图;
图4为具体实施方式二中所说的偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器的结构示意图;
图5为具体实施方式三中所说的偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器的结构示意图;
图6为具体实施方式四中所说的偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式一、如图3所示,本发明的一种偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器,该激光器包括:用于发射和耦合泵浦光的LD泵浦单元、用于实现激光放大的增益单元14和用于实现激光振荡的谐振腔,LD泵浦单元放置在谐振腔外,增益单元14放置在谐振腔内。
本实施方式中的LD泵浦单元由发射泵浦光的LD泵浦源5、传输泵浦光的传输光纤6和耦合聚焦泵浦光的耦合透镜组组成,LD泵浦源5发射的泵浦光为p方向的线偏振光,偏振方向与振荡光偏振方向正交;泵浦光经传输光纤6输出至耦合透镜组,传输光纤6的芯径为400 μm、数值孔径N.A.=0.22;耦合透镜组由第一透镜7和第二透镜8组成,第一透镜7和第二透镜8表面镀有泵浦光波段的高透膜。
如图2所示,本实施方式中的增益单元14由一对能产生强磁场的第一磁极1和第二磁极2、恒温炉3以及碱金属蒸汽池4组成。在碱金属蒸汽池4外增加的一对能提供强磁场的第一磁极1和第二磁极2在碱金属原子中产生塞曼效应,从而使碱金属原子各超精细子能级位置发生移动,并出现各子能级之间的交叉,使碱金属原子呈现偏振光吸收特性,增大碱金属原子对p方向的泵浦光有较大的吸收系数,从而提高碱金属蒸汽对泵浦光的吸收效率;恒温炉3对碱金属蒸汽池4进行精确的温度控制,使碱金属蒸汽池4保持在固定运行温度;碱金属蒸汽池4内充有定量的碱金属蒸汽和缓冲气体,缓冲气体为氦气和乙烷,碱金属蒸汽池4两端窗口镀有泵浦光和振荡光波段的高透膜,从而减小泵浦光和振荡光在腔内的损耗,并且其中的一端窗口以布儒斯特角放置,以产生s方向线偏振的振荡光,且振荡光偏振方向与泵浦光偏振方向正交。
本实施方式中的LD泵浦源5发射的泵浦光经传输光纤6的传输和耦合透镜组的耦合聚焦后,经偏振片9耦合进入碱金属蒸汽池4中,泵浦光在碱金属蒸汽池4中形成泵浦光束腰,并位于碱金属蒸汽池4的中央,通过调节第一透镜7和第二透镜8的焦距,可改变泵浦光束腰的大小,从而获得不同的模式匹配度。
如图3所示,本实施方式中的谐振腔采用平凸非稳腔结构,平凸非稳腔呈L型,由偏振片9、前腔镜10和输出镜11组成,偏振片9用以折转光路,其放置是对泵浦光高透但对振荡光高反;前腔镜10为非球面平凸镜,其表面镀有振荡光波段的高反膜;输出镜11是平面耦合镜,其表面镀有振荡光波段的部分反射膜,对振荡光部分透过。本发明采用平凸非稳腔,可改善热效应影响下泵浦光与振荡光的模式匹配,从而实现激光的大模体积运转,获得最大的激光提取效率。谐振腔作用下,当激光增益大于损耗,形成稳定的s方向线偏振的振荡光输出。
如图3所示,本实施方式中的增益单元14放置于偏振片9与输出镜11之间,增益单元14的中心轴线与谐振腔的光轴重合。
本实施方式中的LD泵浦源5发射的泵浦光有多种可能,可以发射波长为766.7 nm、780 .2nm或852 .3nm的泵浦光,分别对应碱金属蒸汽池4中的钾蒸汽、铷蒸汽和铯蒸汽这三种激光介质的泵浦波长,发射哪种泵浦光根据碱金属蒸汽池4中的碱金属蒸汽激光介质而定。
本实施方式中的LD泵浦源5发射的泵浦光由传输光纤6输出至耦合透镜组,通过耦合透镜组的耦合聚焦并通过偏振片9进入到碱金属蒸汽池4中,在泵浦激励作用下实现碱金属原子的有效粒子数反转,通过平凸非稳腔的反馈作用形成碱金属激光,并由输出镜11输出。
以钾蒸汽激光介质为例,本实施方式所述的激光器的具体工作过程为: LD泵浦源5发射的766 .7nm泵浦光经传输光纤6输出,由第一透镜7和第二透镜8耦合聚焦并通过偏振片9进入到钾蒸汽池中,在泵浦激励作用下实现钾蒸汽原子的有效粒子数反转,通过平凸非稳腔的反馈作用形成770.1 nm钾激光,钾激光再由输出镜11输出。
具体实施方式二、如图4所示,在具体实施方式一所述的激光器基础上,在谐振腔内插入声光Q开关12以实现激光的高重复频率输出,声光Q开关12放置在增益单元14和输出镜11之间,声光Q开关12在平凸非稳腔内按布拉格衍射条件放置,当加上超声波时,光束按照布拉格条件决定的方向偏折,由于一级衍射光偏离平凸非稳腔轴向而导致腔内损耗严重,不能形成激光振荡;若突然撤除超声波,腔内损耗突然下降,从而形成激光脉冲,在高频振荡电源的驱动下,上述过程反复进行,形成激光脉冲的高重复频率输出。
本实施方式中的LD泵浦单元、增益单元14和谐振腔的位置和功能与具体实施方式一中所述的相同。
本实施方式中在声光Q开关12与增益单元14之间还放置有光阑13,以限制激光在平凸非稳腔内的边缘振荡,从而改善激光光束模式。
本实施方式中由声光Q开关12调制产生的770 .1nm、795.0 nm或894.6nm的脉冲激光,分别对应碱金属蒸汽池4中的钾蒸汽、铷蒸汽和铯蒸汽三种激光介质。
本实施方式的LD泵浦源5发射的泵浦光由传输光纤6输出至耦合透镜组,通过耦合透镜组的耦合聚焦并通过偏振片9进入到碱金属蒸汽池4中,在泵浦激励作用下实现碱金属原子的有效粒子数反转,通过声光Q开光12的调制和平凸非稳腔的反馈作用形成碱金属激光脉冲,并由输出镜11输出。
以铷蒸汽激光介质为例,本实施方式所述的激光器的具体工作过程为: LD泵浦源5发射的780.2 nm泵浦光经传输光纤6输出,由第一透镜7和第二透镜8耦合聚焦并通过偏振片9进入到铷蒸汽池中,在泵浦激励作用下实现铷蒸汽原子的有效粒子数反转,通过声光Q开关12和平凸非稳腔的反馈作用形成795 .0nm铷激光脉冲,铷激光脉冲再由输出镜11输出。
具体实施方式三、如图5所示,在具体实施方式一所述的激光器基础上,为了增大激光器的输出功率,采用LD双端泵浦双碱金属蒸汽池的方法,通过增大增益体积和提高LD注入泵浦功率来增大碱金属蒸汽激光的输出功率。
本实施方式具体是在增益单元14和输出镜11之间,再放置一个增益单元14和一组LD泵浦单元,新增加的一组LD泵浦单元靠近输出镜11放置,新增加的一个增益单元14靠近另外一个增益单元14放置,在新增加的一组LD泵浦单元和新增加的一个增益单元14之间还放置有另外一个偏振片9,来自两组LD泵浦单元的两路泵浦光分别进入与之靠近的碱金属蒸汽池4,对其中的碱金属原子实施泵浦抽运。
本实施方式中的两个增益单元14之间还放置有光阑13,以限制激光在平凸非稳腔内的边缘振荡,从而改善激光光束模式。
本实施方式中的LD泵浦单元、增益单元14、偏振片9和谐振腔的位置和功能与具体实施方式一中所述的相同。
本实施方式的两个LD泵浦源5发射的两路泵浦光分别由传输光纤6输出至两个耦合透镜组,通过耦合透镜组的耦合聚焦分别通过两个偏振片9进入到两个碱金属蒸汽池4中,在泵浦激励作用下实现碱金属原子的有效粒子数反转,通过平凸非稳腔的反馈作用形成碱金属激光,并由输出镜11输出。
以铯蒸汽激光介质为例,本实施方式所述的激光器的具体工作过程为: 两组LD泵浦源5发射的852 .3nm泵浦光分别经传输光纤6输出,由第一透镜7和第二透镜8耦合聚焦并通过偏振片9进入到与之靠近的铯蒸汽池中,在泵浦激励作用下实现铯蒸汽原子的有效粒子数反转,通过平凸非稳腔的反馈作用形成894 .6nm铯激光,铯激光再由输出镜11输出。
具体实施方式四、如图6所示,在具体实施方式一所述的激光器基础上,为了增大激光器的输出功率,采用LD双端泵浦双碱金属蒸汽池的方法,通过增大增益体积和提高LD注入泵浦功率来增大碱金属蒸汽激光的输出功率,并通过在平凸非稳腔内插入声光Q开关12以实现激光的高重复频率输出。
本实施方式具体是在增益单元14和输出镜11之间,再放置一个增益单元14和一组LD泵浦单元,而在新增加的一个增益单元14和另外一个增益单元14之间放置有声光Q开关12,声光Q开关12位于两个增益单元14之间,提高脉冲激光的输出功率,在新增加的一组LD泵浦单元和新增加的一个增益单元14之间还放置有另外一个偏振片9,来自两组LD泵浦单元的两路泵浦光分别进入与之靠近的碱金属蒸汽池4,对其中的碱金属原子实施泵浦抽运。
本实施方式中的声光Q开关12在平凸非稳腔腔内按布拉格衍射条件放置,当加上超声波时,光束按照布拉格条件决定的方向偏折,由于一级衍射光偏离平凸非稳腔轴向而导致腔内损耗严重,不能形成激光振荡;若突然撤除超声波,腔内损耗突然下降,从而形成激光脉冲,在高频振荡电源的驱动下,上述过程反复进行,形成激光脉冲的高重复频率输出。
本实施方式中的声光Q开关12两端即与两个增益单元14之间分别放置有光阑13,以限制激光在平凸非稳腔内的边缘振荡,从而改善激光光束模式。
本实施方式中的LD泵浦单元、增益单元14、偏振片9和谐振腔的位置和功能与具体实施方式一中所述的相同;声光Q开关的结构和功能与具体实施方式二中所述的相同。
本实施方式中由声光Q开关12调制产生的770.1 nm、795 .0nm或894.6nm的脉冲激光,分别对应碱金属蒸汽池4中的钾蒸汽、铷蒸汽和铯蒸汽三种激光介质。
本实施方式的两个LD泵浦源5发射的两路泵浦光分别由传输光纤6输出至两个耦合透镜组,通过耦合透镜组的耦合聚焦并通过两个偏振片9分别进入到两个碱金属蒸汽池4中,在泵浦激励作用下实现碱金属原子的有效粒子数反转,通过声光Q开光12的调制和平凸非稳腔的反馈作用形成碱金属激光脉冲,并由输出镜11输出。
以铷蒸汽激光介质为例,本实施方式所述的激光器的具体工作过程为: 两组LD泵浦源5发射的780.2 nm泵浦光分别经传输光纤6输出,由第一透镜7和第二透镜8耦合聚焦并通过偏振片9进入到与之靠近的铷蒸汽池中,在泵浦激励作用下实现铷蒸汽原子的有效粒子数反转,通过声光Q开关12和平凸非稳腔的反馈作用形成795.0 nm铷激光脉冲,铷激光脉冲再由输出镜11输出。
Claims (7)
1.一种偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器,其特征在于,该激光器包括:用于发射和耦合泵浦光的LD泵浦单元、用于实现激光放大的增益单元(14)和用于实现激光振荡的谐振腔,所述LD泵浦单元放置在谐振腔外,所述增益单元(14)放置在谐振腔内;
所述LD泵浦单元主要由发射泵浦光的LD泵浦源(5)、传输泵浦光的传输光纤(6)和耦合聚焦泵浦光的耦合透镜组组成,所述LD泵浦源(5)发射的泵浦光由所述传输光纤(6)传输至所述耦合透镜组;
所述增益单元(14)包括第一磁极(1)、第二磁极(2)、恒温炉(3)和碱金属蒸汽池(4),第一磁极(1)和第二磁极(2)设置在恒温炉(3)外部,碱金属蒸汽池(4)设置在恒温炉(3)内部,所述第一磁极(1)和第二磁极(2)提供强磁场;所述恒温炉(3)使所述碱金属蒸汽池(4)保持在固定运行温度;
所述谐振腔为平凸非稳腔结构,主要由偏振片(9)、前腔镜(10)和输出镜(11)组成,所述偏振片(9)的放置是对泵浦光高透过但对振荡光高反射;
所述LD泵浦源(5)发射的泵浦光由传输光纤(6)输出至耦合透镜组,通过耦合透镜组的耦合聚焦并通过偏振片(9)进入到碱金属蒸汽池(4)中,在泵浦激励作用下实现碱金属原子的有效粒子数反转,通过平凸非稳腔的反馈作用形成碱金属激光,并由输出镜(11)输出。
2.根据权利要求1所述的一种偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器,其特征在于,所述前腔镜(10)和输出镜(11)的表面镀有膜,所述前腔镜(10)表面镀有振荡光波段的高反膜;所述输出镜(11)表面镀有振荡光波段的部分反射膜。
3.根据权利要求1所述的一种偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器,其特征在于,所述耦合透镜组包括第一透镜(7)和第二透镜(8),所述第一透镜(7)和第二透镜(8)表面镀有泵浦光波段的高透膜。
4.根据权利要求1所述的一种偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器,其特征在于,所述碱金属蒸汽池(4)内充有定量的碱金属蒸汽、氦气和乙烷,所述碱金属蒸汽池(4)两端窗口镀有泵浦光和振荡光波段的高透膜,其中的一端窗口以布儒斯特角放置。
5.根据权利要求1所述的一种偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器,其特征在于,该激光器还包括:放置在所述增益单元(14)和输出镜(11)之间的声光Q开关(12)和光阑(13),所述声光Q开关(12)靠近所述输出镜(11)并在平凸非稳腔腔内按布拉格衍射条件放置,所述光阑(13)靠近所述增益单元(14)放置。
所述LD泵浦源(5)发射的泵浦光由传输光纤(6)输出至耦合透镜组,通过耦合透镜组的耦合聚焦并通过偏振片(9)进入到碱金属蒸汽池(4)中,在泵浦激励作用下实现碱金属原子的有效粒子数反转,通过声光Q开光(12)的调制和平凸非稳腔的反馈作用形成碱金属激光脉冲,并由输出镜(11)输出。
6.根据权利要求1所述的一种偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器,其特征在于,该激光器还包括:放置在所述增益单元(14)和输出镜(11)之间的光阑(13)、增益单元(14)、偏振片(9)和LD泵浦单元,新增加的所述LD泵浦单元靠近所述输出镜(11)放置,新增加的所述增益单元(14)靠近另外一个所述增益单元(14)放置,所述光阑(13)放置在两个增益单元(14)之间,所述偏振片(9)放置在新增加的所述LD泵浦单元和新增加的所述增益单元(14)之间;
两个LD泵浦源(5)发射的两路泵浦光分别由传输光纤(6)输出至两个耦合透镜组,通过耦合透镜组的耦合聚焦分别通过两个偏振片(9)进入到两个碱金属蒸汽池(4)中,在泵浦激励作用下实现碱金属原子的有效粒子数反转,通过平凸非稳腔的反馈作用形成碱金属激光,并由输出镜(11)输出。
7.根据权利要求1所述的一种偏振光泵浦的碱金属蒸汽激光器,其特征在于,该激光器还包括:放置在所述增益单元(14)和输出镜(11)之间的两个光阑(13)、声光Q开光(12)、增益单元(14)、偏振片(9)和LD泵浦单元,新增加的所述LD泵浦单元靠近所述输出镜(11)放置,新增加的所述增益单元(14)靠近另外一个所述增益单元(14)放置,所述声光Q开关(12)位于两个增益单元(14)之间,所述两个光阑(13)分别放置在所述声光Q开关(12)的两边;
两个LD泵浦源(5)发射的两路泵浦光分别由传输光纤(6)输出至两个耦合透镜组,通过耦合透镜组的耦合聚焦并通过两个偏振片(9)分别进入到两个碱金属蒸汽池(4)中,在泵浦激励作用下实现碱金属原子的有效粒子数反转,通过声光Q开光(12)的调制和平凸非稳腔的反馈作用形成碱金属激光脉冲,并由输出镜输出。
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Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103618209A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-03-05 | 中国科学院武汉物理与数学研究所 | 一种用于自旋交换光泵的恒温装置 |
CN105715793A (zh) * | 2014-12-05 | 2016-06-29 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 碱金属蒸汽池的玻璃窗口片与池壁金属密封结构 |
CN105720469A (zh) * | 2016-04-18 | 2016-06-29 | 长春理工大学 | 基于光偏振扭转提高弱泵浦激光效率的激光器 |
CN106707202A (zh) * | 2017-01-11 | 2017-05-24 | 上海理工大学 | 高空间分辨率磁场检测装置及方法 |
CN107112712A (zh) * | 2014-11-28 | 2017-08-29 | 极光先进雷射株式会社 | 窄带化激光装置 |
CN107482474A (zh) * | 2017-09-01 | 2017-12-15 | 中恩光电科技(苏州)有限公司 | 一种激光脉冲调制装置 |
CN108011285A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-05-08 | 成都心无界光电技术有限公司 | 一种激光放大器 |
CN108039642A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-05-15 | 西南技术物理研究所 | 一种双波长连续输出碱金属蒸气激光器 |
CN108039641A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-05-15 | 西南技术物理研究所 | 一种双波长双调制的碱金属蒸气激光器 |
CN110265862A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-09-20 | 长春新产业光电技术有限公司 | 一种高光束质量的激光器 |
CN112397978A (zh) * | 2019-08-15 | 2021-02-23 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种碱金属激光器泵浦的光纤拉曼激光器 |
CN112952540A (zh) * | 2019-11-26 | 2021-06-11 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种碱金属蒸汽激光器 |
CN113594832A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-11-02 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 激光二极管泵浦轴向碱金属蒸气激光器及激光产生方法 |
CN114243435A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-03-25 | 电子科技大学 | 一种等离子体光子晶体激波器 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080031299A1 (en) * | 2006-08-01 | 2008-02-07 | Hamamatsu Photonics K.K. | Heater-attached alkali-encapsulated cell and alkali laser apparatus |
CN202268596U (zh) * | 2011-09-02 | 2012-06-06 | 浙江大学 | 一种半导体泵浦碱金属蒸气激光mopa系统 |
-
2012
- 2012-12-21 CN CN201210563027.2A patent/CN103022888B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080031299A1 (en) * | 2006-08-01 | 2008-02-07 | Hamamatsu Photonics K.K. | Heater-attached alkali-encapsulated cell and alkali laser apparatus |
CN202268596U (zh) * | 2011-09-02 | 2012-06-06 | 浙江大学 | 一种半导体泵浦碱金属蒸气激光mopa系统 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
CODY MARTIN ET AL.: "Laser optical pumping of potassium in a high magnetic field using linearly polarizd light", 《NUCLEAR INSTRUMENTS AND METHODS IN PHYSICS RESEARCH A》, no. 335, 31 December 1993 (1993-12-31) * |
HO SEONG LEE ET AL.: "Improvement of the Pumping Efficiency in an Optically Pumped Cesium Beam Tube with a (σ + π)-Polarized Laser", 《JPN.J.APPL.PHYS.》, vol. 35, 31 January 1996 (1996-01-31) * |
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103618209B (zh) * | 2013-12-09 | 2015-12-09 | 中国科学院武汉物理与数学研究所 | 一种用于自旋交换光泵的恒温装置 |
CN103618209A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-03-05 | 中国科学院武汉物理与数学研究所 | 一种用于自旋交换光泵的恒温装置 |
CN107112712A (zh) * | 2014-11-28 | 2017-08-29 | 极光先进雷射株式会社 | 窄带化激光装置 |
CN107112712B (zh) * | 2014-11-28 | 2019-08-16 | 极光先进雷射株式会社 | 窄带化激光装置 |
CN105715793B (zh) * | 2014-12-05 | 2018-06-29 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 碱金属蒸汽池的玻璃窗口片与池壁金属密封结构 |
CN105715793A (zh) * | 2014-12-05 | 2016-06-29 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 碱金属蒸汽池的玻璃窗口片与池壁金属密封结构 |
CN105720469B (zh) * | 2016-04-18 | 2019-02-01 | 长春理工大学 | 基于光偏振扭转提高弱泵浦激光效率的激光器 |
CN105720469A (zh) * | 2016-04-18 | 2016-06-29 | 长春理工大学 | 基于光偏振扭转提高弱泵浦激光效率的激光器 |
CN106707202B (zh) * | 2017-01-11 | 2019-05-21 | 上海理工大学 | 高空间分辨率磁场检测装置及方法 |
CN106707202A (zh) * | 2017-01-11 | 2017-05-24 | 上海理工大学 | 高空间分辨率磁场检测装置及方法 |
CN107482474A (zh) * | 2017-09-01 | 2017-12-15 | 中恩光电科技(苏州)有限公司 | 一种激光脉冲调制装置 |
CN108039641A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-05-15 | 西南技术物理研究所 | 一种双波长双调制的碱金属蒸气激光器 |
CN108039642A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-05-15 | 西南技术物理研究所 | 一种双波长连续输出碱金属蒸气激光器 |
CN108011285A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-05-08 | 成都心无界光电技术有限公司 | 一种激光放大器 |
CN110265862A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-09-20 | 长春新产业光电技术有限公司 | 一种高光束质量的激光器 |
CN112397978A (zh) * | 2019-08-15 | 2021-02-23 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种碱金属激光器泵浦的光纤拉曼激光器 |
CN112952540A (zh) * | 2019-11-26 | 2021-06-11 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种碱金属蒸汽激光器 |
CN112952540B (zh) * | 2019-11-26 | 2022-09-16 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种碱金属蒸汽激光器 |
CN113594832A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-11-02 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 激光二极管泵浦轴向碱金属蒸气激光器及激光产生方法 |
CN113594832B (zh) * | 2021-07-28 | 2022-07-08 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 激光二极管泵浦轴向碱金属蒸气激光器及激光产生方法 |
CN114243435A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-03-25 | 电子科技大学 | 一种等离子体光子晶体激波器 |
CN114243435B (zh) * | 2021-12-22 | 2023-06-02 | 电子科技大学 | 一种等离子体光子晶体激波器 |
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