[发明专利]一种LD泵浦的单频脉冲1645nm固体激光器

说明书

技术领域

本发明涉及一种单频脉冲固体激光器，涉及雷达的光源系统领域。

背景技术

在实际的应用中，激光测距机、相干多普勒雷达和差分吸收激光雷达等系统要求其光源在大气中的损耗越小越好，1645nm种子注入单频脉冲固体激光器是上述激光雷达的高性能激光发射源，且1645nm激光可被光纤传输，使其应用领域广泛，涉及到遥感和光通信等诸多方面。LD激光二极管泵浦的Er单掺杂材料是实现1.6μm输出的有效途径，现有的1.6μm激光器已经实现了连续波的单频激光输出，但是上述应用所要求的单频脉冲激光还不能够实现输出。

发明内容

本发明是为了解决现有1.6μm激光器不能输出单频脉冲激光的问题。现提供一种LD泵浦的脉冲单频1645nm固体激光器。

一种LD泵浦的单频脉冲1645nm固体激光器，它包括：Er:YAG种子激光器、Er:YAG脉冲激光器和注入锁频伺服系统；

所述Er:YAG种子激光器包括：第一全反镜、第一Er:YAG晶体、起偏元件、第一波长调谐元件、第二波长调谐元件、输出耦合镜和第一激光二极管；

所述Er:YAG脉冲激光器包括：1.6μm输出耦合镜、第一1.6μm全反镜、第二Er:YAG晶体、第二1.6μm全反镜、第三1.6μm全反镜、声光调Q晶体、第二激光二极管和第三激光二极管；

所述注入锁频伺服系统包括：压电陶瓷、红外探测器和电学伺服系统；

第一激光二极管发出的LD泵浦光依次经过第一全反镜、第一Er:YAG晶体、起偏元件、第一波长调谐元件、第二波长调谐元件和输出耦合镜透射出Er:YAG种子激光器；

1.6μm输出耦合镜将其接收的种子激光透射到声光调Q晶体上，声光调Q晶体将种子激光透射到第三1.6μm全反镜上，第三1.6μm全反镜将种子激光反射到第一1.6μm全反镜上，第一1.6μm全反镜将种子激光反射到第二Er:YAG晶体的一端，第二激光二极管发出的泵浦光经第二1.6μm全反镜透射到第二Er:YAG晶体的另一端，第三激光二极管发出的泵浦光经第一1.6μm全反镜透射到第二Er:YAG晶体的一端，第二Er:YAG晶体的另一端输出的激光入射到第二1.6μm全反镜上，第二1.6μm全反镜将该激光反射到1.6μm输出耦合镜上，1.6μm输出耦合镜将该激光分束获得透射光和反射光，该透射光作为LD泵浦的单频脉冲1645nm固体激光器的输出光，该反射光经1.6μm输出耦合镜反射到声光调Q晶体上；

第三1.6μm全反镜固定在压电陶瓷的一面，压电陶瓷的电压信号输入端连接电学伺服系统的电压信号输出端，红外探测器位于压电陶瓷的另一面，红外探测器的电信号输出端连接电学伺服系统的电信号输入端，电学伺服系统的控制信号输出端连接声光调Q晶体的控制信号输入端。

上述1.6μm输出耦合镜、第一1.6μm全反镜、第二Er:YAG晶体、第二1.6μm全反镜、第三1.6μm全反镜和声光调Q晶体构成了一个矩形腔，该矩形腔的周长为330mm。

上述1.6μm输出耦合镜和第三1.6μm全反镜均为平面镜，1.6μm输出耦合镜的透过率为8%。

上述1.6μm输出耦合镜的一面镀有对振荡光部分透射的介质膜，第一1.6μm全反镜第二1.6μm全反镜和第三1.6μm全反镜的反射面均镀有泵浦光高透、振荡光高反的介质膜。

上述输出耦合镜的透过率为3.5%。

上述第一激光二极管、第二激光二极管和第三激光二极管的波长均为1532nm。

一种LD泵浦的单频脉冲1645nm固体激光器，它还包括：耦合系统，所述耦合系统包括：第一变换透镜、二分之一波片、光学隔离元件、第二全反镜、第三全反镜和第二变换透镜；

第一变换透镜将其接受到的种子激光经二分之一波片和光学隔离元件透射到第二全反镜上，该第二全反镜将种子激光反射到第三全反镜上，该第三全反镜将种子激光反射到第二变换透镜上，经第二变换透镜透射的种子激光作为耦合系统的输出光，该输出光入射至1.6μm输出耦合镜。

上述第一全反镜、第二全反镜和第三全反镜的反射面均镀有LD泵浦光高透、振荡光高反的介质膜，第一Er:YAG晶体的两面均镀有LD泵浦光高透且振荡光高透的介质膜，输出耦合镜的一面镀有LD泵浦光高透、振荡光部分透射的介质膜。