CN216121192U - 一种腔内zgp-opo中红外激光器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种腔内ZGP‑OPO中红外激光器，包括激光增益晶体、调Q晶体、半波片、激光谐振腔和ZGP‑OPO谐振腔，所述激光增益晶体、调Q晶体、半波片、ZGP‑OPO谐振腔设置于激光谐振腔内，所述激光谐振腔不设置输出镜。本实用新型把ZGP‑OPO谐振腔放置于激光谐振腔内，使的腔内振荡激光经过ZGP晶体，并将激光谐振腔的输出镜换成全反镜，提高了腔内功率密度，进而可以提高ZGP‑OPO转换效率。同时无需激光到ZGP晶体的光束变换，降低调试难度。当ZGP晶体的膜层出现损伤时，激光由于损耗增大停止振荡，不会继续损伤ZGP晶体，对昂贵的ZGP晶体起到保护作用。
Description
技术领域
本实用新型属于中红外激光器领域，特别涉及一种腔内ZGP-OPO中红外激光器。
背景技术
中红外激光器在激光医疗方面、差分吸收雷达方面以及军事方面有非常广泛的应用价值。目前产生中红外相干光源的技术体制主要包括：气体激光器、半导体激光器、自由电子激光器、化学激光器、固体和光纤激光器以及光学参量振荡(OPO)技术。其中OPO技术是目前产生中红外激光的最主要方式，其中，ZGP-OPO是最高效的光参量振荡技术，同时也是最主流的方式。
目前ZGP-OPO均采用腔外的方式，具有以下缺点：1.ZGP-OPO出光阈值高，效率低；2.需要激光到ZGP-OPO进行复杂的光路变换；3.ZGP(磷锗锌)晶体膜层损坏后，激光不能迅速切断，会加剧晶体内部损伤，甚至完全损坏昂贵的ZGP晶体。
发明内容
本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种腔内ZGP-OPO中红外激光器，将ZGP晶体和OPO谐振腔置于激光谐振腔内，使的腔内振荡光经过ZGP晶体。
本实用新型采用的技术方案是：一种腔内ZGP-OPO中红外激光器，包括激光增益晶体、调Q晶体、半波片、激光谐振腔和ZGP-OPO谐振腔，所述激光增益晶体、调Q晶体、半波片、ZGP-OPO谐振腔设置于激光谐振腔内，所述激光谐振腔不设置输出镜。
进一步的，所述激光谐振腔包括全反射镜A、45°全反射镜和全反射镜B，所述45°全反射镜、激光增益晶体和全反射镜A依次排列于同一垂直线上，所述45°全反射镜、调Q晶体、半波片和全反射镜B依次排列于同一水平线上，所述ZGP-OPO谐振腔设置于半波片和全反射镜B之间。
进一步的，所述调Q晶体为声光调Q晶体、电光调Q晶体或被动调Q晶体。
进一步的，所述ZGP-OPO谐振腔包括ZGP晶体、ZGP-OPO输出镜和ZGP-OPO全反射镜，所述ZGP晶体设置于ZGP-OPO输出镜、ZGP-OPO全反射镜构成的光路上。
进一步的，所述ZGP晶体的数量为1个，ZGP-OPO输出镜的数量为1个，ZGP-OPO全反射镜的数量为1-3个。
进一步的，所述激光增益晶体采用Ho：YAG晶体，所述ZGP-OPO谐振腔输出中红外激光。
与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：
本实用新型把ZGP-OPO谐振腔放置于激光谐振腔内，使激光谐振腔内振荡激光经过ZGP晶体，并将激光谐振腔的输出镜换成全反镜，提高了腔内激光功率密度，进而可以提高ZGP-OPO转换效率。同时无需激光到ZGP晶体的光束变换，降低调试难度。当ZGP晶体的膜层出现损伤时，激光由于损耗增大停止振荡，不会继续损伤ZGP晶体，对昂贵的ZGP晶体起到保护作用。
本实用新型设计了腔内ZGP-OPO的方式，应用在中红外激光产生方式中，有利于获得高效率、高功率的激光输出，并且有利于ZGP晶体的保护。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的结构示意图；
图2为本实用新型实施例2的结构示意图；
图3为本实用新型实施例3的结构示意图。
图中 1-2.1μm全反射镜A，2-Ho：YAG晶体，3-45°2.1μm全反射镜，4-2.1μm调Q晶体，5-2.1μm半波片，6-2.1μm全反射镜B，7-ZGP-OPO全反射镜A，8-ZGP-OPO全反射镜B，9-ZGP-OPO全反射镜C，10-ZGP-OPO输出镜，11-ZGP晶体。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明。
实施例1
本实用新型的实施例提供了一种腔内ZGP-OPO中红外激光器，如图1所示，其包括激光增益晶体、2.1μm调Q晶体4、2.1μm半波片5、激光谐振腔和ZGP-OPO谐振腔，所述ZGP-OPO谐振腔设置于激光谐振腔内，所述激光谐振腔不设置输出镜，即采用全反射镜替换输出镜。激光增益晶体采用Ho：YAG晶体2，吸收1908nm泵浦光发出2.1μm荧光。
所述激光谐振腔包括2.1μm全反射镜A1、45°2.1μm全反射镜3和2.1μm全反射镜B6。所述45°2.1μm全反射镜3、Ho：YAG晶体2和2.1μm全反射镜A1依次排列于同一垂直线上，所述45°2.1μm全反射镜3、2.1μm调Q晶体4、2.1μm半波片5和2.1μm全反射镜B6依次排列于同一水平线上。2.1μm调Q晶体4为被动调Q晶体。
所述ZGP-OPO谐振腔包括ZGP晶体11、ZGP-OPO输出镜10、ZGP-OPO全反射镜A7、ZGP-OPO全反射镜B8和ZGP-OPO全反射镜C9。ZGP-OPO全反射镜A7、ZGP-OPO全反射镜B8、ZGP-OPO输出镜10和ZGP-OPO全反射镜C9构成矩形光路，ZGP晶体11位于ZGP-OPO全反射镜A7、ZGP-OPO全反射镜B8之间。所述ZGP-OPO全反射镜A7、ZGP晶体11、ZGP-OPO全反射镜B8位于2.1μm半波片5和2.1μm全反射镜B6之间。
泵浦光入射到Ho：YAG晶体2上，被Ho：YAG晶体2吸收后辐射2.1μm荧光；2.1μm荧光在2.1μm全反射镜A1、45°2.1μm全反射镜3和2.1μm全反射镜B6组成的激光谐振腔中进行振荡和放大产生竖直偏振的2.1μm连续激光；2.1μm连续激光经过2.1μm调Q晶体4后形成2.1μm脉冲激光。竖直偏振的2.1μm脉冲激光通过2.1μm半波片5，调整为水平偏振的2.1μm脉冲激光。水平偏振的2.1μm脉冲激光进入ZGP晶体11；在ZGP晶体11、ZGP-OPO输出镜10、ZGP-OPO全反射镜A7、ZGP-OPO全反射镜B8和ZGP-OPO全反射镜C9组成的四镜ZGP-OPO谐振腔中产生3-5μm中红外激光，并通过ZGP-OPO输出镜10输出。
实施例2
本实用新型的实施例提供了一种腔内ZGP-OPO中红外激光器，如图2所示，其包括激光增益晶体、2.1μm调Q晶体4、2.1μm半波片5、激光谐振腔和ZGP-0P0谐振腔，所述ZGP-OPO谐振腔设置于激光谐振腔内，所述激光谐振腔不设置输出镜，即采用全反射镜替换输出镜。激光增益晶体采用Ho：YAG晶体2，吸收1908nm泵浦光发出2.1μm荧光。
所述激光谐振腔包括2.1μm全反射镜A1、45°2.1μm全反射镜3和2.1μm全反射镜B6。所述45°2.1μm全反射镜3、Ho：YAG晶体2和2.1μm全反射镜A1依次排列于同一垂直线上，所述45°2.1μm全反射镜3、2.1μm调Q晶体4、2.1μm半波片5和2.1μm全反射镜B6依次排列于同一水平线上。2.1μm调Q晶体4为声光调Q晶体。
所述ZGP-OPO谐振腔包括ZGP晶体11、ZGP-OPO输出镜10、ZGP-OPO全反射镜A7。ZGP晶体11位于ZGP-OPO全反射镜A7、ZGP-OPO输出镜10之间。所述ZGP-OPO全反射镜A7、ZGP晶体11、ZGP-OPO输出镜10位于2.1μm半波片5和2.1μm全反射镜B6之间。
泵浦光入射到Ho：YAG晶体2上，被Ho：YAG晶体2吸收后辐射2.1μm荧光；2.1μm荧光在2.1μm全反射镜A1、45°2.1μm全反射镜3和2.1μm全反射镜B6组成的激光谐振腔中进行振荡和放大产生竖直偏振的2.1μm连续激光；2.1μm连续激光经过2.1μm调Q晶体4后形成2.1μm脉冲激光。竖直偏振的2.1μm脉冲激光通过2.1μm半波片5，调整为水平偏振的2.1μm脉冲激光。水平偏振的2.1μm脉冲激光进入ZGP晶体11；在ZGP晶体11、ZGP-OPO输出镜10、ZGP-OPO全反射镜A7组成的二镜ZGP-OPO谐振腔中产生3-5μm中红外激光，并通过ZGP-OPO输出镜10输出。
实施例3
本实用新型的实施例提供了一种腔内ZGP-OPO中红外激光器，如图3所示，其包括激光增益晶体、2.1μm调Q晶体4、2.1μm半波片5、激光谐振腔和ZGP-OPO谐振腔，所述ZGP-OPO谐振腔设置于激光谐振腔内，所述激光谐振腔不设置输出镜，即采用全反射镜替换输出镜。激光增益晶体采用Ho：YAG晶体2，吸收1908nm泵浦光发出2.1μm荧光。
所述激光谐振腔包括2.1μm全反射镜A1、45°2.1μm全反射镜3和2.1μm全反射镜B6。所述45°2.1μm全反射镜3、Ho：YAG晶体2和2.1μm全反射镜A1依次排列于同一垂直线上，所述45°2.1μm全反射镜3、2.1μm调Q晶体4、2.1μm半波片5和2.1μm全反射镜B6依次排列于同一水平线上。2.1μm调Q晶体4为电光调Q晶体。
所述ZGP-OPO谐振腔包括ZGP晶体11、ZGP-OPO输出镜10、ZGP-OPO全反射镜A7、ZGP-OPO全反射镜B8。ZGP-OPO全反射镜A7、ZGP-OPO全反射镜B8、ZGP-OPO输出镜10构成三角形光路，ZGP晶体11位于ZGP-OPO全反射镜A7、ZGP-OPO全反射镜B8之间。ZGP-OPO全反射镜A7、ZGP-OPO全反射镜B8与ZGP-OPO输出镜10间的夹角均为60°。所述ZGP-OPO全反射镜A7、ZGP晶体11、ZGP-OPO全反射镜B8位于2.1μm半波片5和2.1μm全反射镜B6之间。
泵浦光入射到Ho：YAG晶体2上，被Ho：YAG晶体2吸收后辐射2.1μm荧光；2.1μm荧光在2.1μm全反射镜A1、45°2.1μm全反射镜3和2.1μm全反射镜B6组成的激光谐振腔中进行振荡和放大产生竖直偏振的2.1μm连续激光；2.1μm连续激光经过2.1μm调Q晶体4后形成2.1μm脉冲激光。竖直偏振的2.1μm脉冲激光通过2.1μm半波片5，调整为水平偏振的2.1μm脉冲激光。水平偏振的2.1μm脉冲激光进入ZGP晶体11；在ZGP晶体11、ZGP-OPO输出镜10、ZGP-OPO全反射镜A7、ZGP-OPO全反射镜B8组成的三镜ZGP-OPO谐振腔中产生3-5μm中红外激光，并通过ZGP-OPO输出镜10输出。
以上通过实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的示例性实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。本实用新型的保护范围由权利要求书限定。凡利用本实用新型所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，在本实用新型的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖保护范围之内。
Claims (6)
1.一种腔内ZGP-OPO中红外激光器，其特征在于：包括激光增益晶体、调Q晶体、半波片、激光谐振腔和ZGP-OPO谐振腔，所述激光增益晶体、调Q晶体、半波片、ZGP-OPO谐振腔设置于激光谐振腔内，所述激光谐振腔不设置输出镜。
2.如权利要求1所述的腔内ZGP-OPO中红外激光器，其特征在于：所述激光谐振腔包括全反射镜A、45°全反射镜和全反射镜B，所述45°全反射镜、激光增益晶体和全反射镜A依次排列于同一垂直线上，所述45°全反射镜、调Q晶体、半波片和全反射镜B依次排列于同一水平线上，所述ZGP-OPO谐振腔设置于半波片和全反射镜B之间。
3.如权利要求2所述的腔内ZGP-OPO中红外激光器，其特征在于：所述调Q晶体为声光调Q晶体、电光调Q晶体或被动调Q晶体。
4.如权利要求1所述的腔内ZGP-OPO中红外激光器，其特征在于：所述ZGP-OPO谐振腔包括ZGP晶体、ZGP-OPO输出镜和ZGP-OPO全反射镜，所述ZGP晶体设置于ZGP-OPO输出镜、ZGP-OPO全反射镜构成的光路上。
5.如权利要求4所述的腔内ZGP-OPO中红外激光器，其特征在于：所述ZGP晶体的数量为1个，ZGP-OPO输出镜的数量为1个，ZGP-OPO全反射镜的数量为1-3个。
6.如权利要求1所述的腔内ZGP-OPO中红外激光器，其特征在于：所述激光增益晶体采用Ho：YAG晶体，所述ZGP-OPO谐振腔输出中红外激光。
Priority Applications (1)
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| CN202122406194.3U CN216121192U (zh) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 一种腔内zgp-opo中红外激光器 |
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| CN202122406194.3U CN216121192U (zh) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 一种腔内zgp-opo中红外激光器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116154601A (zh) * | 2023-01-04 | 2023-05-23 | 北京东方锐镭科技有限公司 | 一种大能量窄脉宽中红外激光器 |
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2021
- 2021-09-30 CN CN202122406194.3U patent/CN216121192U/zh active Active
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