CN114498296B - 一种852nm波长大功率法拉第激光器及其实现方法 - Google Patents

一种852nm波长大功率法拉第激光器及其实现方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114498296B
CN114498296B CN202210037916.9A CN202210037916A CN114498296B CN 114498296 B CN114498296 B CN 114498296B CN 202210037916 A CN202210037916 A CN 202210037916A CN 114498296 B CN114498296 B CN 114498296B
Authority
CN
China
Prior art keywords
faraday
laser
power
transmittance
atomic
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.)
Active
Application number
CN202210037916.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114498296A (zh
Inventor
陈景标
史航博
王志洋
常鹏媛
史田田
张佳
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.)
Zhejiang Faraday Laser Technology Co ltd
Peking University
Original Assignee
Zhejiang Faraday Laser Technology Co ltd
Peking University
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 Zhejiang Faraday Laser Technology Co ltd, Peking University filed Critical Zhejiang Faraday Laser Technology Co ltd
Priority to CN202210037916.9A priority Critical patent/CN114498296B/zh
Publication of CN114498296A publication Critical patent/CN114498296A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114498296B publication Critical patent/CN114498296B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/14—External cavity lasers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/028—Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/065—Mode locking; Mode suppression; Mode selection ; Self pulsating
    • H01S5/0651—Mode control
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/1039—Details on the cavity length

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种852nm波长大功率法拉第激光器及其实现方法。本发明包括852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器，激光二极管，准直透镜，扩束装置，腔镜和压电陶瓷；其中，激光二极管输出的偏振光依次经准直透镜、扩束装置后入射到法拉第原子滤光器；法拉第原子滤光器，用于对入射的激光进行选模输出到所述腔镜；经腔镜返回的光束依次通过法拉第原子滤光器、扩束装置、准直透镜回到激光二级管，形成光反馈；压电陶瓷固定在所述腔镜上，用于控制外腔的腔长。本发明能够压窄线宽、提高频率稳定性抑制中心频率漂移，同时克服频率容易受电流变化、温度变化和机械振动等影响的缺点，从而极大提高系统整体性能。

Description

一种852nm波长大功率法拉第激光器及其实现方法
技术领域
本发明属于半导体激光技术领域，尤其涉及一种852nm波长大功率法拉第激光器及其实现方法。
背景技术
半导体激光器由于其使用寿命长、体积小、重量轻、可调谐性好、线宽窄等优点，目前已经在如军事、医疗、工业等众多行业进行应用，成为目前应用最为广泛的激光器之一。半导体激光器在应用时，常在其谐振腔之外增加一外腔，被称为外腔半导体激光器。近年来，外腔半导体激光器由于其更加优越的性能受到越来越多的关注，已经广泛应用于冷原子物理、量子光学、原子钟技术、激光稳频、激光测距、激光制导、激光通信等领域。
在如星间激光通信、大尺度激光测距等特殊应用领域，需要较大激光功率的同时，激光线宽也需尽可能压窄。目前大功率窄线宽外腔半导体激光器实现主要包含两种方法：一种是光栅外腔半导体激光器，即采用光栅作为半导体激光器的反馈与选模元件，增大谐振腔品质因数(Q值)，同时将激光器线宽压窄。光栅半导体激光器根据光栅种类不同，具体包含衍射光栅、光纤光栅、体全息光栅、体布拉格光栅等。另一种为干涉滤光片外腔半导体激光器，即利用窄带干涉滤光片作为半导体激光器选模元件。目前国内外光栅外腔半导体激光器和干涉滤光片外腔半导体激光器均难以克服外界振动、温度变化和电流波动对输出频率的干扰，不具有长期频率稳定性，容易发生激光跳摸，跳模后无法自动恢复原来的频率，需要技术人员再次借助波长计等仪器重新校准，费时费力，从而激光器的稳定性无法得到有效的保证，进而影响以外腔半导体激光器为光源的整个系统的性能。
在以往的专利和文献中，已经实现了852nm波长小功率单透射峰法拉第原子滤光器以及单频法拉第激光器，但根据前期研究，法拉第原子滤光器的透射峰随光强变化具有非线性性质，故无法由小功率下的法拉第原子滤光器透射峰线性的推及大功率下的法拉第原子滤光器透射峰，目前还没有在大功率条件下实现单透射法拉第原子滤光器及对应的852nm波长单频法拉第激光器。
发明内容
为了克服852nm大功率外腔半导体激光器线宽太宽、中心频率漂移过大、频率容易受电流变化、温度变化和机械振动等影响的缺点，本发明提出一种852nm大功率法拉第激光器及其实现方法，能够压窄线宽、提高852nm大功率外腔半导体激光器的频率稳定性抑制中心频率漂移，同时克服频率容易受电流变化、温度变化和机械振动等影响的缺点，从而极大提高大功率外腔半导体激光器的系统整体性能。
本发明的技术方案为：
一种852nm波长大功率法拉第激光器，其特征在于，包括852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器，激光二极管，准直透镜，扩束装置，腔镜和压电陶瓷；其中，
所述激光二极管输出的偏振光依次经所述准直透镜、所述扩束装置后入射到所述852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器；
所述852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器，用于对入射的激光进行选模输出到所述腔镜；经所述腔镜返回的光束依次通过所述特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器、所述扩束装置、所述准直透镜回到所述激光二级管，形成光反馈；
所述压电陶瓷固定在所述腔镜上，用于控制852nm大功率法拉第激光器的外腔的腔长。
进一步的，所述852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器包括前置偏振分光棱镜、永磁铁、碱金属原子气室、后置偏振分光棱镜；经所述扩束装置入射的光依次经所述前置偏振分光棱镜、所述碱金属原子气室、所述后置偏振分光棱镜后输出至所述腔镜；所述前置偏振分光棱镜与所述后置偏振分光棱镜为相互正交放置，用于对设定偏振方向的光进行检偏；所述永磁体用于向所述碱金属原子气室施加轴向静磁场。
进一步的，所述碱金属原子气室周围环绕放置六块所述永磁铁；所述永磁铁的外径为5cm、内径为3cm、厚度为5mm，相邻所述永磁铁之间间隔为4cm；所述静磁场的中心强度为1300Gs，所述永磁铁端面中心的磁场大小为50Gs。
进一步的，所述852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器还包括用于对所述碱金属原子气室进行加热的加热片，用于将所述碱金属原子气室的温度控制在50℃～70℃。
进一步的，所述加热片不包裹所述碱金属原子气室的冷指，使得冷指的温度低于所述碱金属原子气室端面上的温度。
进一步的，通过旋转所述激光二极管或所述前置偏振分光棱镜，使得所述激光二极管输出的15％的光进入所述特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器；所述腔镜表面镀有99.5％的高反膜。
进一步的，所述碱金属原子气室为冲入缓冲气体的Cs原子气室；或者所述碱金属原子气室冲入缓冲气体的Cs原子、Rb原子、K原子混合原子气室。
进一步的，所述缓冲气体为氩气或其他缓冲气体；所述缓冲气体的气压为3torr～30torr。
进一步的，所述激光二极管、碱金属原子气室端面的内外表面均镀有增透膜。
一种852nm波长大功率法拉第激光器的实现方法，其步骤包括：
1)将激光二极管输出的偏振光依次经准直透镜、扩束装置后入射到852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器；
2)所述852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器对入射的激光进行选模输出到所述腔镜；
3)所述腔镜将一部分光束作为激光输出，另一部分光束依次通过所述特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器、所述扩束装置、所述准直透镜返回到所述激光二级管，形成光反馈。
本发明的创造性在于：一，创造性地实现了特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器；二，创造性地在852nm大功率半导体激光器中采用特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器为选模原件，稳定中心频率，以压窄线宽、抑制电流变化、温度变化和机械振动等对激光器频率的影响；三，创造性地采用一种新的852nm大功率外腔半导体激光器结构，只使一部分光进入选模元件，避免了热沉积效应。
上述特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器，其特征是包括前置偏振分光棱镜、永磁铁、碱金属原子气室、后置偏振分光棱镜，碱金属原子气室由Cs原子与氩气或其他缓冲气体混合而实现的，具体还可拓展为Cs原子、Rb原子、K原子等混合，再加入氩气或其他缓冲气体实现，气室内缓冲气体气压为3torr～30torr；永磁体用于向碱金属原子气室施加与光轴方向平行的轴向静磁场，前置偏振分光棱镜和后置偏振分光棱镜位置关系为相互正交，用于对符合偏振方向的光进行检偏，即前置偏振分光棱镜可透过光的偏振方向与后置偏振分光棱镜可透过光的偏振方向垂直，从而将偏振方向不符合的光滤除掉，完成检偏。
本发明的852nm大功率法拉第激光器是用特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器作为大功率外腔半导体激光器的选模原件，在特殊的磁场分布和冲入缓冲气体的Cs原子气室类型下，首次实现了大功率852nm单频法拉第激光器。所述的大功率法拉第激光器包括：特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器、大功率激光二极管、准直透镜、第一凸透镜、第二凸透镜、腔镜、压电陶瓷。其中，激光二极管发出的荧光有一定的发散角，因此采用准直透镜来进行准直；用特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器进行激光选模，然后从腔镜处反射，再次经过特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器回到大功率激光二级管形成光反馈。
优选地，氩气可换为其他缓冲气体，以抑制边带，使特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器具有高透过率且半高宽很窄的单一透射峰；Cs原子可以换为由Cs原子、Rb原子、K原子混合。
优选地，大功率激光二极管、碱金属原子气室端面的内外表面都增透镀膜，大功率激光二级管增透镀膜可以极大地削弱内腔模的竞争，进一步地抑制工作电流变化、工作温度变化和外界环境扰动如机械振动带来的内腔模的抖动，使得激光频率更加稳定；碱金属原子气室端面的内外表面都增透镀膜，能够增大原子气室的透过率，增强光反馈，以更好地抑制边模，减小了等效噪声带宽，最终得到线宽极窄、频率极稳定的单频大功率激光。
腔镜固定在压电陶瓷上，给压电陶瓷施以不同大小的电压来控制852nm大功率法拉第激光器的外腔的腔长，以对852nm大功率法拉第激光器的频率进行调节。
本发明的技术和性能优点包括：
1.本发明专利经过申请人深入研究，实现了特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器，创造性地在大功率下实现了高透射率且半高宽很窄的单透射峰法拉第原子滤光器；
2.本发明专利创造性地在852nm大功率半导体激光器中采用特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器为选模原件，稳定了中心频率，压窄了线宽，克服了一般大功率852nm外腔频率会受电流变化、温度变化和机械振动等对激光频率影响的缺点，得到了线宽极窄、频率极稳定的大功率激光；
3.本发明专利创造性地采用了一种新的852nm大功率外腔半导体激光器结构，只有进行光反馈的激光功率通过特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器，其余激光直接在前置偏振分光棱镜处反射后输出，这样能避免原子气室的热沉积效应，且能增大输出功率。
4.本发明专利在原子气室端面的内外表面增透镀膜，增大原子气室的透过率，增强光反馈，以更好地抑制边模，减小等效噪声带宽，得到线宽极窄、频率极稳定的单频激光。
5.本发明中的大功率激光二极管增透镀膜，可以极大地削弱内腔模，可以进一步地抑制电流变化、温度变化和机械振动带来的内腔模的抖动，使得激光频率更加稳定。
6.本发明中的碱金属原子气室为Cs原子混合3～30torr的缓冲气体实现，将其温度控制在50℃～70℃，能够有效地抑制边带，使特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器实现单透射峰、高透过率，选出单一激光频率。
附图说明
图1为852nm大功率法拉第激光器结构示意图；
图2为特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器；
图3为特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器内部磁场沿轴线分布图。
图4为特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器的透射谱。
其中：1-特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器，2-大功率激光二极管，3-准直透镜，4-第一凸透镜，5-第二凸透镜，6-腔镜，7-压电陶瓷；8-前置偏振分光棱镜，9-加热片，10-碱金属原子气室，11-永磁铁×6，12-后置偏振分光棱镜。
具体实施方式
为了更清楚地描述本发明的技术方案和优点，下面结合附图对实施例进行具体阐述。
实施方式一
本发明涉及一种852nm波长大功率法拉第激光器如图1所示，其包括特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器、大功率激光二极管，准直透镜，第一凸透镜，第二凸透镜，腔镜，压电陶瓷。特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器内的碱金属原子气室为Cs原子与氩气混合。
其中大功率激光二极管有增透镀膜，提高了大功率激光二极管表面的透光率，内腔模得到了抑制。大功率激光器发出的荧光具有一定的发散角，因此需要准直透镜进行准直，在安装准直透镜时，要将大功率激光二极管中的增益介质放在准直透镜的焦距处，再将准直透镜固定；如图2所示，前置偏振分光棱镜、碱金属原子气室、环绕的6块永磁铁、后置偏振分光棱镜形成特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器，用以激光选模；第一凸透镜与第二凸透镜焦点重合，构成扩束镜组，从而增加光束束腰，使光束与原子能够更加充分的作用。永磁铁的材质为钕铁硼，外径为5cm，内径为3cm，厚度为5mm，永磁铁之间间隔为4cm，特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器内部磁场沿轴线分布如图3所示，磁场的中心强度为1300Gs，越远离6块环绕永磁铁中点位置，磁场强度越小，直到永磁铁端面中心的磁场大小降为50Gs。
本实施例中，利用加热片将碱金属原子气室的温度控制在50℃～70℃。在碱金属原子气室中充入的是铯原子，铯原子的含量较少，以防止因铯原子的密度大而更容易凝结在原子气室的两个端面，从而降低原子气室的透过率。特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器中充有3～30torr的Ar作为缓冲气体，缓冲气体能够有效地抑制原子滤光器透射谱的边带，能够有效地形成单一透射峰，特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器透射谱如图4所示，进而能够选出单一的外腔模。原子气室的长为3cm，直径为1.5cm，原子气室有一1cm的冷指，加热片不包裹冷指，使得冷指的温度低于原子气室端面上的温度，因此热的碱金属蒸汽会凝结在冷指上，而不是凝结在原子气室的端面上，提高了原子气室端面的透过率。
大功率激光二极管发出的荧光通过准直透镜进行准直，再通过第一凸透镜和第二凸透镜进行扩束，而后进入特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器中，用特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器进行激光选模，然后光从腔镜处反射，腔镜表面镀有99.5％的高反膜对法拉第原子滤光器出来的852nm的光进行高反，反射光再次经过特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器、第二凸透镜、第一凸透镜、准直透镜回到大功率激光二级管形成光反馈。外腔能够有效地减小激光的线宽。制造过程中，通过旋转大功率激光二极管，一味地减少进入特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器的光功率，则透射峰边带会上升，若通过旋转大功率激光二极管，一味地提高进入特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器的光功率，不仅会使外腔效率降低，更会带来热沉积效应。在本实施例中，通过测定大功率激光二极管发射光偏振的方向，使得15％的光进入特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器，外腔效率为85％，这样能够实现透射谱质量和外腔效率之间的平衡，既提高了外腔效率，又抑制了热沉积效应。
如图3所示，光强为219.28mW/mm2，特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器能量的透射谱中心透射峰的中心透过率远远大于边带的中心透过率，边带位置无法形成激光输出，因此边带可以忽略，中心透射峰的半高全宽为4GHz。本发明中一种852nm大功率法拉第激光器的外腔长为20cm，激光的纵模间隔为750MHz，在特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器能量的中心透射峰中共有5-6个外腔膜，即中心透射峰选出了5-6个外腔膜，大功率激光二极管给激光带来增益，特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器和其他光学器件给激光带来损耗，由于中心透射峰对不同频率的激光的透过率差别较大，这些外腔模通过特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器后，损耗的差别也较大，只有最靠近中心透射峰中心位置的外腔模在外腔内振荡时，激光的增益超过了激光的损耗，因此形成了单一频率输出，由于特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器的中心透射峰的半高全宽极窄，因此本发明852nm大功率法拉第激光器，能够大范围地免疫电流变化，温度变化和机械抖动对激光频率的影响。
219.28mW/mm2仅为本实施例中的光强，并非系统极限光强值，发明人进行实验中，光强可达300mW/mm2以上。由上述进行推广，采用大功率激光二极管并在上述光强下工作，由于激光的准直性可知不同部分的激光和不同部分的原子相互作用，可实现大功率下的高透过率的单透射峰，因此可实现单频输出的大功率激光器。
实施方式二
本发明涉及一种852nm波长大功率法拉第激光器，包括特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器、大功率激光二极管，准直透镜，第一凸透镜，第二凸透镜，腔镜，压电陶瓷。
特种852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器内的碱金属原子气室为Cs原子、Rb原子、K原子混合后，与氩气、氙气混合得到。
显而易见，上述实施例仅为本发明技术方案众多实施例中的一种，本行业从业人员，在不经过创造性改变而形成的实施例，均属于本发明专利的保护范围(如改变碱金属原子气室中碱金属的种类(Cs原子852nm、894nm)、改变碱金属原子气室中缓冲气体的种类和含量、改变外腔腔长等)，本发明专利具体受保护的权利在权利要求书中进行了详细的描述。

Claims (9)

1.一种852nm波长大功率法拉第激光器，其特征在于，包括852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器，激光二极管，准直透镜，扩束装置，腔镜和压电陶瓷；其中，
所述激光二极管输出的偏振光依次经所述准直透镜、所述扩束装置后入射到所述852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器；
所述852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器，用于对入射的激光进行选模输出到所述腔镜；经所述腔镜返回的光束依次通过所述852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器、所述扩束装置、所述准直透镜回到所述激光二极管，形成光反馈；所述852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器包括前置偏振分光棱镜、永磁铁、碱金属原子气室、后置偏振分光棱镜；其中通过旋转所述激光二极管或所述前置偏振分光棱镜，使得所述激光二极管输出的15％的光进入所述852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器；所述腔镜表面镀有99.5％的高反膜；
所述压电陶瓷固定在所述腔镜上，用于控制852nm大功率法拉第激光器的外腔的腔长。
2.根据权利要求1所述的852nm波长大功率法拉第激光器，其特征在于，经所述扩束装置入射的光依次经所述前置偏振分光棱镜、所述碱金属原子气室、所述后置偏振分光棱镜后输出至所述腔镜；所述前置偏振分光棱镜与所述后置偏振分光棱镜为相互正交放置，用于对设定偏振方向的光进行检偏；所述永磁铁用于向所述碱金属原子气室施加轴向静磁场。
3.根据权利要求2所述的852nm波长大功率法拉第激光器，其特征在于，所述碱金属原子气室周围环绕放置六块所述永磁铁；所述永磁铁的外径为5cm、内径为3cm、厚度为5mm，相邻所述永磁铁之间间隔为4cm；所述静磁场的中心强度为1300Gs，所述永磁铁端面中心的磁场大小为50Gs。
4.根据权利要求2所述的852nm波长大功率法拉第激光器，其特征在于，所述852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器还包括用于对所述碱金属原子气室进行加热的加热片，用于将所述碱金属原子气室的温度控制在50℃～70℃。
5.根据权利要求4所述的852nm波长大功率法拉第激光器，其特征在于，所述加热片不包裹所述碱金属原子气室的冷指，使得冷指的温度低于所述碱金属原子气室端面上的温度。
6.根据权利要求2所述的852nm波长大功率法拉第激光器，其特征在于，所述碱金属原子气室为冲入缓冲气体的Cs原子气室；或者所述碱金属原子气室为冲入缓冲气体的Cs原子、Rb原子、K原子混合原子气室。
7.根据权利要求6所述的852nm波长大功率法拉第激光器，其特征在于，所述缓冲气体为氩气或其他缓冲气体；所述缓冲气体的气压为3torr～30torr。
8.根据权利要求1至7任一项所述的852nm波长大功率法拉第激光器，其特征在于，所述激光二极管、碱金属原子气室端面的内外表面均镀有增透膜。
9.一种852nm波长大功率法拉第激光器的实现方法，其步骤包括：
1)将激光二极管输出的偏振光依次经准直透镜、扩束装置后入射到852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器；
2)所述852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器对入射的激光进行选模输出到腔镜；
3)所述腔镜将一部分光束作为激光输出，另一部分光束依次通过所述852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器、所述扩束装置、所述准直透镜返回到所述激光二极管，
形成光反馈；所述852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器包括前置偏振分光棱镜、永磁铁、碱金属原子气室、后置偏振分光棱镜；其中通过旋转所述激光二极管或所述前置偏振分光棱镜，使得所述激光二极管输出的15％的光进入所述852nm大功率单峰高透的法拉第原子滤光器；所述腔镜表面镀有99.5％的高反膜。
CN202210037916.9A 2022-01-13 2022-01-13 一种852nm波长大功率法拉第激光器及其实现方法 Active CN114498296B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210037916.9A CN114498296B (zh) 2022-01-13 2022-01-13 一种852nm波长大功率法拉第激光器及其实现方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210037916.9A CN114498296B (zh) 2022-01-13 2022-01-13 一种852nm波长大功率法拉第激光器及其实现方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114498296A CN114498296A (zh) 2022-05-13
CN114498296B true CN114498296B (zh) 2024-02-02

Family

ID=81511993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210037916.9A Active CN114498296B (zh) 2022-01-13 2022-01-13 一种852nm波长大功率法拉第激光器及其实现方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114498296B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102545018A (zh) * 2012-02-21 2012-07-04 西安建筑科技大学 半导体激光器泵浦的低重复频率全固态皮秒蓝光激光器
CN103701030A (zh) * 2014-01-06 2014-04-02 北京大学 一种用于激光稳频的单峰87Rb同位素原子滤光器及其滤光方法
CN106058620A (zh) * 2016-05-30 2016-10-26 四川广正科技有限公司 基于非线性偏振旋转锁模的多波长同步输出光纤激光器
CN110854659A (zh) * 2019-09-30 2020-02-28 浙江法拉第激光科技有限公司 双频法拉第半导体激光器及其实现方法
CN111900618A (zh) * 2020-07-31 2020-11-06 浙江法拉第激光科技有限公司 基于拍频锁定的高稳定度双频法拉第激光器及其实现方法
CN112542757A (zh) * 2020-12-08 2021-03-23 北京大学 利用谐振腔腔膜锁定的法拉第激光器及其制备方法
CN113097854A (zh) * 2021-04-02 2021-07-09 温州激光与光电子协同创新中心 一种基于法拉第主动光钟的暗腔激光器及其实现方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102545018A (zh) * 2012-02-21 2012-07-04 西安建筑科技大学 半导体激光器泵浦的低重复频率全固态皮秒蓝光激光器
CN103701030A (zh) * 2014-01-06 2014-04-02 北京大学 一种用于激光稳频的单峰87Rb同位素原子滤光器及其滤光方法
CN106058620A (zh) * 2016-05-30 2016-10-26 四川广正科技有限公司 基于非线性偏振旋转锁模的多波长同步输出光纤激光器
CN110854659A (zh) * 2019-09-30 2020-02-28 浙江法拉第激光科技有限公司 双频法拉第半导体激光器及其实现方法
CN111900618A (zh) * 2020-07-31 2020-11-06 浙江法拉第激光科技有限公司 基于拍频锁定的高稳定度双频法拉第激光器及其实现方法
CN112542757A (zh) * 2020-12-08 2021-03-23 北京大学 利用谐振腔腔膜锁定的法拉第激光器及其制备方法
CN113097854A (zh) * 2021-04-02 2021-07-09 温州激光与光电子协同创新中心 一种基于法拉第主动光钟的暗腔激光器及其实现方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114498296A (zh) 2022-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tidwell et al. Scaling CW diode-end-pumped Nd: YAG lasers to high average powers
US6970494B1 (en) Rare-earth doped phosphate-glass lasers and associated methods
CN110854659A (zh) 双频法拉第半导体激光器及其实现方法
Chen et al. Mutual injection-locking and coherent combining of two individual fiber lasers
CN104779518A (zh) 侧面多端对称泵浦碱金属蒸气激光mopa系统
Podvyaznyy et al. 250W diode laser for low pressure Rb vapor pumping
WO2008024145A2 (en) Fibre amplifier with pump induced thermal waveguiding
CN100423385C (zh) 一种线性谐振腔窄线宽宽可调谐光纤激光器
Liang et al. Multiwavelength fiber laser based on a high-birefringence fiber loop mirror
Ding et al. Rectangular Beam Pumped Raman Microchip Laser for Generating Multiwavelength High‐Order Hermite–Gaussian Lasers and Vortex Lasers
Xia et al. Radially polarized, actively Q-switched, and end-pumped Nd: YAG laser
CN112018590B (zh) 多波长非原子共振法拉第半导体激光器
CN114498296B (zh) 一种852nm波长大功率法拉第激光器及其实现方法
CN117080850A (zh) 一种波长可调谐涡旋光纤激光器
Chen et al. Highly efficient Yb: YAG microchip laser for direct generation of radially polarized vector vortices
Savich High power tube solid-state laser with zigzag propagation of pump and laser beam
Jain et al. Coherent and spectral beam combining of fiber lasers using volume Bragg gratings
Han et al. High-power narrow-linewidth diode laser pump source based on high-efficiency external cavity feedback technology
Chang et al. The single‐wavelength 561 nm laser based on reflective volume Bragg grating
Roth et al. End-pumped Nd: YAG laser with self-adaptive compensation of the thermal lens
Jain et al. Passive coherent locking of fiber lasers using volume Bragg gratings
CN113937601A (zh) 一种单偏振态、单纵模光纤激光器
Sun et al. Radially polarized and passively Q-switched Yb-doped fiber laser based on intracavity birefringent mode discrimination
Jiang et al. Quasi-continuous-wave, laser-diode-end-pumped Yb: YAG zigzag slab oscillator with high brightness at room temperature
Basu Nd-YAG and Yb-YAG rotary disk lasers

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20231122

Address after: 325011 south of 5th floor, 55 Xingqu Road, Puzhou street, Longwan District, Wenzhou City, Zhejiang Province

Applicant after: Zhejiang Faraday Laser Technology Co.,Ltd.

Applicant after: Peking University

Address before: 325011 south of 5th floor, 55 Xingqu Road, Puzhou street, Longwan District, Wenzhou City, Zhejiang Province

Applicant before: Zhejiang Faraday Laser Technology Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant