[实用新型]YAG脉冲激光器泵浦光学参量振荡器的实验系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及教学实验系统领域，具体地指YAG脉冲激光器泵浦光学参量振荡器的实验系统。

背景技术

光学参量振荡(OPO)技术能够产生宽光谱可调谐的相干光输出，并能将现有的激光波长转换到传统激光器无法达到的波段，其在军事对抗、大气环境监测、激光雷达以及光谱学研究等诸多领域的有着广泛应用，是光电专业的学生需要了解和掌握的一项重要的频率调谐技术。

为了让学生更好的学习光学参量振荡器的相关知识，需要通过实验手段让学生直观的学习和理解光学参量振荡器的结构组成与工作原理。但是，目前没有为光学参量振荡器的教学实验而专门设计的实验系统，现有的实验仪器要么是整体封装好的商业产品，无法向学生展示光学参量振荡器的内部结构组成，要么是教学人员自己搭建的原理样机，操作复杂，调节极为耗时，学生很难在实验课时内完成实验操作。缺乏直观明了、操作简单的实验平台，教学实验难以开展。

发明内容

为了解决目前缺乏光学参量振荡器教学实验平台的问题，本实用新型提供一种专为光学参量振荡器教学实验而设计的实验系统，该实验系统采用模块化设计，操作简单，结构清晰，便于学生了解和掌握光学参量振荡器的结构组成与工作原理。

为实现上述目的，本实用新型所设计的YAG脉冲激光器泵浦光学参量振荡器的实验系统，其特殊之处在于，包括定位于同一光轴中的聚光腔组件、调Q组件、全反镜组件、OPO转换组件、第二输出镜、二倍频镜组件和靶板组件，所述聚光腔组件、全反镜组件和第二输出镜构成YAG激光器的谐振腔，通电后在YAG激光器的谐振腔中建立激光振荡，所述调Q组件用于使YAG激光器输出能量集中的短脉冲激光，所述OPO转换组件包括KTP晶体和第一输出镜，所述KTP晶体与第一输出镜构成光学参量振荡器的谐振腔，用于在光学参量振荡器的谐振腔中建立指定光学参量的激光振荡，并输出激光，所述二倍频镜组件用于将激光转换为人眼可分辨的绿光或者红光，所述靶板组件用于显示绿光或者红光。

进一步地，所述聚光腔组件包括两端开口的腔体、位于所述腔体上方的氙灯和位于所述氙灯下方光轴上的激光棒，所述氙灯与电源连接，并通过改变电源电压值调节输出功率。聚光腔组件中封装氙灯和激光棒作为YAG激光器泵浦源和工作物质。

更进一步地，所述调Q组件包括调Q支座，所述调Q支座上方设置有调Q晶体，所述调Q晶体通过设置在侧边的旋转轴旋转。调Q晶体可通过旋转轴调节与激光输出光轴的夹角，也可以完全偏离光轴，实现调Q和不调Q工作模式的相互转换。

更进一步地，所述OPO转换组件包括两端开口设置的OPO转换组件支架、KTP晶体、第一输出镜和旋转机构，所述旋转机构位于OPO转换组件支架的顶部，所述KTP晶体和第一输出镜为一体化结构，所述KTP晶体和第一输出镜与旋转机构连接，位于所述OPO转换组件支架的两端开口处。KTP晶体与第一输出镜固化成一体，便于系统整体调试。KTP晶体与第一输出镜可通过手动调节移入或移出光轴，完成两种波长激光输出模式的相互转换工作。

更进一步地，所述二倍频镜组件包括二倍频镜支座和倍频晶体，所述倍频晶体与二倍频镜支座插接配合，所述二倍频镜支座中间形成穿孔，所述倍频晶体位于二倍频镜支座的穿孔处。二倍频镜组件设计成可拆卸模式，倍频晶体可方便的插入二倍频镜支座或从支座中取出，实现激光的正常输出与倍频输出。

更进一步地，所述聚光腔组件、调Q组件、全反镜组件、OPO转换组件、第二输出镜、二倍频镜组件和靶板组件固定于底座的同一平面上，所述底座上设置有用于显示电压值的显示器、用于开关电源和调节电压的控制面板和电源。

更进一步地，所述第一输出镜为1570nm输出镜；所述第二输出镜为1064nm输出镜。

本实用新型的原理为：通过全反镜组件、聚光腔组件以及第二输出镜构成YAG脉冲激光器输出波长为1064nm的激光，移入调Q组件后变为调Q的YAG脉冲激光器，再将OPO转换组件移入光轴后构成由YAG脉冲激光器泵浦的光学参量振荡器，输出波长为1570nm的激光，插入二倍频镜组件后可分别将YAG脉冲激光器和光学参量振荡器输出的1064nm与1570nm不可见光分别转换为532nm和785nm的绿光和红光，在靶板组件上显示。