[实用新型]一种全固态黄光自锁模拉曼激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种全固态黄光自锁模拉曼激光器，属固态激光技术领域。

背景技术

560-600nm的激光属于黄光的范围，黄光波段的激光接近人眼最敏感的波长(555nm)，适合于激光显示和照明，特别是在有雾气情况下的大地测量以及各种准直场合有特殊的用途。同时黄光激光有很多领域有着广泛的应用：1、医学上可用于鲜红斑痣和眼科的激光治疗；2、军事上可用于空间目标的探测与识别，3、在分子生物学、化学等领域也有着光谱测量及荧光激发等应用。由于锁模脉冲可以具有更窄的脉宽、更高的峰值功率从而可以生物学、化学、医学领域有着更加广泛的需求。

染料激光器由于能够直接发射黄光，是早期黄光激光器研究的一个重要方面。但是功率低、安全性差、染料易退化、能量消耗高、性能不稳定、激光循环冷却系统复杂等原因，制约了染料激光器的发展。半导体直接产生黄光波段的激光已经可以实现，但是技术还是不熟，功率较低，还有待进一步的发展与进步。直接用短于黄光的波长泵浦激光晶体产生黄光振荡得到激光输出也有报道，但是本身晶体的吸收峰短于黄光处于紫光波段，本身泵浦源就比较昂贵，激光晶体的生长也很困难，其技术路线还有待成熟。

通过拉曼效应使掺Nd3+激光晶体的发射波长1064nm频移至1180nm，通过腔内倍频的方式实现黄光激光的输出，该技术路线成熟简单可行，容易实现。现在的拉曼黄光输出主要有两类方式：连续黄光输出和脉冲黄光输出。由于拉曼转换要求有较好的功率密度，为实现连续拉曼激光的有效输出，需要严格的控制基频光1064nm的损耗，对腔镜镀膜有着严格的要求，从而提高了激光器的成本和技术难度[见Continuous-wave all-solid-state intracavity Raman laser Optics Letters，Vol.30，Issue 18，pp.2454-2456(2005)]。而脉冲拉曼激光器由于可以利用调Q脉冲的高峰值功率可以实现高效率的拉曼转换效率。国外澳利亚Pask实现了锁模基频长腔外同步拉曼转换输出，得到了锁模脉冲的黄光输出，在很多领域得到广泛应用。但是，整体结构相当复杂，对谐振腔的严格调谐和高功率稳定基频光的要求都很苛克，实现难度较大。[见Synchronously pumped continuous-wave modelocked yellow Raman laser at 559nm，Eduardo Granados，Optics Express Vol.17，Issue 2，pp.569-574(2009)Helen M.Pask，and David J.Spence]

发明内容

针对背景技术中所述的缺陷和不足，本实用新型提供了一种全固态黄光自锁模拉曼激光器，以实现窄脉冲高峰值功率的皮秒锁模黄光脉冲，为生物医疗、化学、激光测量提供一种低成本、方便可靠的皮秒黄光光源，本实用新型利用拉曼晶体在拉曼转换的过程中具有对基频光调制的特性，在腔内不加锁模器件的情况下，得到稳定的调Q锁模脉冲输出。并利用倍频晶体对拉曼光倍频，在全固态情况下产生590nm波长的激光。

本实用新型的技术方案如下：

一种全固态黄光自锁模拉曼激光器，包括泵浦源、耦合透镜组、激光晶体、拉曼晶体、调Q器件、倍频晶体、输入镜、输出镜、腔镜(1)及腔镜(2)，其特征在于泵浦源位于耦合透镜组之前，耦合透镜组后面放置输入镜；输入镜与腔镜(1)、输出镜及腔镜(2)共同构成谐振腔；激光晶体和调Q器件位于输入镜与腔镜(1)之间；拉曼晶体和倍频晶体位于输出镜及腔镜(2)之间；输入镜、腔镜(2)均为平镜，腔镜(1)及输出镜为凹面镜，使得光路改变形成折叠腔；

其中输入镜镀有泵浦光808nm透过率大于98％同时对于基频光1064nm及拉曼光1180nm反射率大于99％的介质膜；腔镜(1)镀有对基频光1064nm及拉曼光1180nm反射率大于99％的介质膜；腔镜(2)镀有对基频光1064nm及拉曼光1180nm反射率大于99％同时对倍频光590nm反射率大于98％的介质膜；输出镜镀有对基频光1064nm及拉曼光1178nm反射率大于99％同时对于590nm透过率大于98％的介质膜；激光晶体镀有对基频光1064nm及拉曼光1180nm透过率大于98％的介质膜，拉曼晶体及倍频晶体均镀有对基频光1064nm、拉曼光1180nm及倍频光590nm透过率大于98％的介质膜。