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专利号: 2014105149262
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种电光双折射双腔双频Nd:YAG激光器,其特征在于:包括用于发射808nm的光波的半导体激光器LD(1),在所述光波的光轴上依次设置有自聚焦透镜(2),Nd:YAG激光晶体(3),第一偏振分光棱镜(4);Nd:YAG激光晶体(3)的一端为球面,球面端朝向自聚焦透镜(2),所述球面上镀有对1064nm振荡激光高反、同时对808nm泵浦光增透的双色介质膜,用于将半导体激光器LD(1)发射的808nm的光波转换为1064nm振荡激光,1064nm振荡激光通过第一偏振分光棱镜(4)后分成两束相互垂直的线偏振光p偏振光和s偏振光,p偏振光的光轴上依次设置有第一电光双折射输出耦合镜(5),第一反射镜(7),s偏振光的光轴上依次设置有第二电光双折射输出耦合镜(6),第二反射镜(8),第一反射镜(7)和第二反射镜(8)反射光光轴交界处之间设置有第二偏振分光棱镜(9),且第一电光双折射输出耦合镜(5)在自聚焦透镜(2)的光轴方向上,第二电光双折射输出耦合镜(6)在垂直于自聚焦透镜(2)光轴的方向上,第一电光双折射输出耦合镜(5)通过导线与电压源Ⅰ(10)连接,第二电光双折射输出耦合镜(6)通过导线与电压源Ⅱ(11)连接;其中,第一电光双折射输出耦合镜(5)和第二电光双折射输出耦合镜(6)的材质均为LN晶体。

2.根据权利要求1所述的一种电光双折射双腔双频Nd:YAG激光器,其特征在于:所述第一电光双折射输出耦合镜(5)靠近第一偏振分光棱镜(4)的腔内端面上镀有对1064nm增透的第一介质膜(12),与之相对另一端的腔内端面上镀有对1064nm透过率为2.3%第二介质膜(13);所述第二电光双折射输出耦合镜(6)靠近第一偏振分光棱镜(4)的腔内端面上镀有对1064nm增透的第三介质膜(14),与之相对另一端的腔内端面上镀有对1064nm透过率为2.3%第四介质膜(15)。

3.电光双折射双腔双频Nd:YAG激光器的频差调谐方法,其特征在于,采用电光双折射双腔双频Nd:YAG激光器,其结构为:包括用于发射808nm的光波的半导体激光器LD(1),在所述光波的光轴上依次设置有自聚焦透镜(2),Nd:YAG激光晶体(3),第一偏振分光棱镜(4);Nd:YAG激光晶体(3)的一端为球面,球面端朝向自聚焦透镜(2),所述球面上镀有对

1064nm振荡激光高反、同时对808nm泵浦光增透的双色介质膜,用于将半导体激光器LD(1)发射的808nm的光波转换为1064nm振荡激光,1064nm振荡激光通过第一偏振分光棱镜(4)后分成两束相互垂直的线偏振光p偏振光和s偏振光,p偏振光的光轴上依次设置有第一电光双折射输出耦合镜(5),第一反射镜(7),s偏振光的光轴上依次设置有第二电光双折射输出耦合镜(6),第二反射镜(8),第一反射镜(7)和第二反射镜(8)反射光光轴交界处之间设置有第二偏振分光棱镜(9),且第一电光双折射输出耦合镜(5)在自聚焦透镜(2)的光轴方向上,第二电光双折射输出耦合镜(6)在垂直于自聚焦透镜(2)光轴的方向上,第一电光双折射输出耦合镜(5)通过导线与电压源Ⅰ(10)连接,第二电光双折射输出耦合镜(6)通过导线与电压源Ⅱ(11)连接;其中,第一电光双折射输出耦合镜(5)和第二电光双折射输出耦合镜(6)的材质均为LN晶体;

频差调谐方法的步骤具体按照以下步骤实施:

步骤1:半导体激光器LD(1)尾纤发射出808nm光波经自聚焦透镜(2)汇聚到Nd:YAG激光晶体(3)的球面端而转换为1064nm振荡激光,1064nm的振荡激光射向第一偏振分光棱镜(4),其通过第一偏振分光棱镜(4)后分成两束垂直的线偏振光p偏振光和s偏振光;

p偏振光透过第一电光双折射输出耦合镜(5)后,由第一反射镜(7)反射,s偏振光透过第二电光双折射输出耦合镜(6)后,由第二反射镜(8)反射,反射后的反射光均入射至第二偏振分光棱镜(9)处,且入射方向呈90度的夹角,之后p偏振光和s偏振光从第二偏振分光棱镜(9)同轴射出;

步骤2:分别调节电压源Ⅰ(10)和电压源Ⅱ(11)的输出电压,改变从第二偏振分光棱镜(9)同轴射出的p偏振光和s偏振光的频率,实现1064nm正交线偏振双频激光p偏振光和s偏振光的频差在0~150GHz范围内非连续调谐,具体过程如下:a.第一偏振分光棱镜(4)和第一电光双折射输出耦合镜(5)组成直线腔的双折射滤光片,由于电光效应,p偏振光经第一电光双折射输出耦合镜(5)分成o光和e光,在0~

2000v范围内从小到大调节电压源Ⅰ(10)的输出电压,改变施加在第一电光双折射输出耦合镜(5)的电压,从而o光和e光的相位差发生改变,相位差的改变使双折射滤光片的透射峰在频率轴上移动,选择不同的激光纵模,从第二偏振分光棱镜(9)射出的p偏振光振频率随之发生改变;

b.第一偏振分光棱镜(4)和第二电光双折射输出耦合镜(6)组成直角腔的双折射滤光片,由于电光效应,s偏振光经第二电光双折射输出耦合镜(6)分成o光和e光,在2000~

0v范围内从大到小调节电压源Ⅱ(11)的输出电压,改变施加在第二电光双折射输出耦合镜(6)的电压,从而o光和e光的相位差发生改变,相位差的改变使双折射滤光片的透射峰在频率轴上移动,选择不同的激光纵模,从第二偏振分光棱镜(9)射出的s偏振光的频率随之发生改变。

4.根据权利要求3所述的电光双折射双腔双频Nd:YAG激光器的频差调谐方法,其特征在于:所述第一电光双折射输出耦合镜(5)靠近第一偏振分光棱镜(4)的腔内端面上镀有对1064nm增透的第一介质膜(12),与之相对另一端的腔内端面上镀有对1064nm透过率为

2.3%第二介质膜(13);所述第二电光双折射输出耦合镜(6)靠近第一偏振分光棱镜(4)的腔内端面上镀有对1064nm增透的第三介质膜(14),与之相对另一端的腔内端面上镀有对1064nm透过率为2.3%第四介质膜(15)。