[发明专利]一种中红外光参量全固态激光源

权利要求书

1.一种中红外光参量全固态激光源，其特征在于，包括：依次连接的激光振荡器、第一光参量振荡器、光参量放大器及第二光参量振荡器；其中第一光参量振荡器设置在激光振荡器谐振腔内，并同激光振荡器共用同一个耦合输出镜同时共轴耦合输出近红外激光及波长可调谐的光参量闲频光；光参量放大器设置于耦合输出镜后，采用与第一光参量振荡器完全相同参数的非线性光学晶体，并基于走离补偿方式实现红外激光泵浦下光参量闲频光的高效放大，同时依据光参量能量守恒原理再次输出相对应的可调谐光参量信号光；第二光参量振荡器设置于光参量放大器后，基于光参量放大器后共轴输出的近红外激光、可调谐光参量信号光及可调谐光参量闲频光同时泵浦非线性晶体，利用非线性晶体在多个不同波长激光同时泵浦下的多相位匹配特性及或晶体的相位匹配折返特性，实现一种波长可调控的多波段多波长高功率中红外可调谐激光输出。

2.根据权利要求1所述的中红外光参量全固态激光源，其特征在于，所述激光振荡器采用一个激光增益模块来产生一个或多个不同波长的近红外激光，或采用多个不同的激光增益模块来产生一个或多个不同波长的近红外激光。

3.根据权利要求1所述的中红外光参量全固态激光源，其特征在于，所述激光振荡器的激光增益模块采用泵浦光源从端面或侧面泵浦激光晶体，其中所述泵浦光源包括半导体激光器、闪光灯、光纤激光器及固体激光器；所述激光晶体的基质材料包括YAG、YVO₄、Al₂O₃、YAP、CaF₂、YLF晶体，陶瓷，玻璃及光纤；所述激光晶体的掺杂离子包括Nd³⁺、Yb³⁺、Er³⁺、Tm³⁺、Ho³⁺、Ti³⁺、Cr³⁺、Dy³⁺。

4.根据权利要求1所述的中红外光参量全固态激光源，其特征在于，所述第一光参量振荡器基于激光振荡器内的一个或多个不同波长的近红外激光同时双程泵浦，利用非线性晶体在不同波长激光同时泵浦下的多相位匹配特性及或相位匹配折返特性，产生多个可调谐光参量信号光及相应的多个可调谐光参量闲频光。

5.根据权利要求1所述的中红外光参量全固态激光源，其特征在于，所述第一光参量振荡器中光参量腔镜对光参量信号光实现反射率0％至100％范围内的反射，对光参量闲频光实现完全反射。

6.根据权利要求1所述的中红外光参量全固态激光源，其特征在于，所述第一光参量振荡器，光参量放大器及第二光参量振荡器所用非线性光学晶体为LBO、BBO、KTP、KTA、RTP、LN、MgO：PPLN、SiC、ZGP、AgGaS/Se、BGS/Se、LIS/Se、CdSe、CSP、GaSe、OP-GaAs晶体。

7.根据权利要求1所述的中红外光参量全固态激光源，其特征在于，所述第一光参量振荡器和光参量放大器中通过同步调节两块非线性晶体的角度或同步改变两块晶体的温度来实现光参量信号光与对应的光参量闲频光波长的调谐。

8.根据权利要求1所述的中红外光参量全固态激光源，其特征在于，所述用来同时泵浦第二光参量振荡器中非线性光学晶体的多个不同波长的泵浦激光为通过非线性频率变换得到的多波长激光或多波长激光振荡器输出的多波长激光或基于波长合束得到的多波长激光。