[发明专利]一种紧凑的窄线宽光参量振荡放大器

说明书

本发明提出了一种紧凑的窄线宽光参量振荡放大器，本申请包括用以提供泵浦光的光源、用以改变泵浦光偏振形式并同时获得水平偏振和垂直偏振泵浦光的半波片、用以产生目标光的振荡部、用以将水平偏振的泵浦光转化成垂直偏振的泵浦光的转化部和用以将目标光放大的放大部，以及一用以将来至所述光源的水平偏振和垂直偏振的泵浦光分别分离至所述转化部和振荡部进行处理的格兰棱镜，所述格兰棱镜还可同时接收来至所述转化部和振荡部处理后的泵浦光和目标光并一并提供至所述放大部，还包括一用以选择输出目标光或者泵浦光的分束镜。本发明通过合理的布局设计，巧妙的实现泵浦光的分离、转化，并有效的对目标光实现了增益。

技术领域

本发明涉及光学仪器技术领域，具体涉及一种紧凑的窄线宽光参量振荡放大器。

背景技术

光参量振荡器是一个振荡在光学频率的参量振荡器。它将输入的激光（所谓的泵浦光），通过二阶非线性光学相互作用，转换成两个的频率较低的输出光（信号光和闲频光），两个输出光的频率之和等于输入光频。光参量放大是指一束高频率的光和一束低频率的光同时进入非线性介质中，出来的光当中低频率的光由于差频效应而得到放大，这种现象称为光参量放大，在光学领域，常常通过这些技术将泵浦光转化或增益实际需求的目标光。

但是，由于目前振荡器（OPO）和放大器（OPA）的组合设计形式大多比较单一，其结构较为冗杂，使用元件较多，造成并且泵浦光和目标光（信号光和先散光）的产生、分离和利用路线不够合理。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提出一种紧凑的窄线宽光参量振荡放大器，通过合理的布局设计，巧妙的实现泵浦光的分离、转化，并有效的对目标光实现了增益。

本发明提出的一种紧凑的窄线宽光参量振荡放大器，包括用以提供泵浦光的光源、用以改变泵浦光偏振形式并同时获得水平偏振和垂直偏振泵浦光的半波片、用以产生目标光的振荡部、用以将水平偏振的泵浦光转化成垂直偏振的泵浦光的转化部和用以将目标光放大的放大部，以及一用以将来至所述光源的水平偏振和垂直偏振的泵浦光分别分离至所述转化部和振荡部进行处理的格兰棱镜，所述格兰棱镜还可同时接收来至所述转化部和振荡部处理后的泵浦光和目标光并一并提供至所述放大部，还包括一用以选择输出目标光或者泵浦光的分束镜。

进一步地，所述半波片与格兰棱镜之间加设有用以提高泵浦光的功率密度的加强单元。

进一步地，所述加强单元包括凸透镜和凹透镜，所述凸透镜和凹透镜的焦距比为2-4:1。

进一步地，所述加强单元与格兰棱镜之间加设有用以改变泵浦光传播路线的第一反射镜。

进一步地，所述振荡部包括光栅、第一晶体、第二反射镜和银镜，所述光栅先接收来至所述格兰棱镜反射的垂直偏振的泵浦光，并反射给所述第一晶体，使其产生目标光，再通过所述第二反射镜将泵浦光和目标光一并反射，使其通过所述第一晶体再次到达所述光栅，0级衍射光直接反射至所述格兰棱镜；1级衍射光直接反射至所述银镜进行输出波长的精细调节。

进一步地，所述转化部包括一用以将泵浦光由水平偏振转化成垂直偏振的1/4波片，和一用以将泵浦光反射至所述1/4波片实现二次通过的第三反射镜。

进一步地，所述1/4波片与格兰棱镜间加设有用以改变泵浦光传播路线的第四反射镜。

进一步地，所述放大部包括用以对通过泵浦光增益放大目标光的第二晶体和第三晶体。

进一步地，还包括一用以吸收所述分束镜分离出的废光的光束吸收器。

本发明的一种紧凑的窄线宽光参量振荡放大器，本发明通过用1/4波片原路变偏振与格兰棱镜的偏振分离的巧妙结合；格兰棱镜在该设计中起到了将泵浦光分成p光和s光，s光被反射给OPO提供能量，p光透射后经过后面1/4波片及反射镜的设计，s光转变为p光，然后p光又被格兰棱镜反射，为OPA提供泵浦。