[实用新型]一种减缓高功率脉冲光学参量振荡器走离热效应的装置

说明书

一种减缓高功率脉冲光学参量振荡器走离热效应的装置，通过采用MoSe₂被动调质材料结合声光调制器实现双损耗调Q光学参量振荡器，可以有效的压缩腔长提高平均输出功率，同样也使得输出信号光脉冲宽的明显压缩，峰值功率显著升高。对于全固态光学参量振荡器，晶体的热效应，以及热效应引起的非线性晶体内的走离效应，对信号光输出特性有很大的影响，甚至在较高泵浦功率下，平均输出功率可能随着泵浦功率的继续升高达到饱和或者下降。通过对MoSe₂二维材料的引入，有效的缓解了热效应，在一定泵浦功率范围内保持平均输出功率的稳步增长。

技术领域

本实用新型涉及激光领域中的光学参量振荡器技术领域，具体涉及一种减缓高功率脉冲光学参量振荡器走离热效应的装置。

背景技术

单谐振光学参量振荡器(SR0)是拓展激光相干辐射波长范围，获得可调谐相干光源的重要光学非线性频率转换技术之一，也是全固态激光器中获得1.5-1.6μm近红外人眼安全波段相干光源的主要手段之一。内腔光学参量振荡器(Intracavity OPO，IOPO)将非线性晶体放置激光谐振腔内部，利用腔内高光子数密度提高转换效率，在1.5-1.6μm近红外波段全固态激光器中，应用单个主动调制器获得调Q脉冲的技术已经比较成熟，此外1.5-1.6μm近红外人眼安全波段处于大气传输窗口，今年来高峰值功率、窄脉冲宽度、高稳定性的近红外激光在激光雷达、遥感、环境监测、医疗、风速检测、机动车无人驾驶等领域有着很重要的应用价值和前景。

采用1.06微米激光作为基频光光源，在非临界相位匹配下，能够有效实现OPO1.5-1.6μ m波段的信号光输出。因此，OPO的运转离不开基频光的偏振状态。用激光二极管(LD)对激光介质的光泵浦过程中，除了产生基频激光的辐射外，还集聚了相当高的非辐射热能，热效应对IOPO的影响可以分为两个方面，一是基频激光晶体的热梯度分布引起了折射率梯度分布，二是非线性晶体的热梯度分布引起了三光折射率梯度分布。基频光、信号光和闲频光的折射率梯度将会使能流方向发生偏移，引起三光不共线的现象，即走离效应。因此，为了减缓热效应引起的走离效应，对于全固态激光器泵浦的OPO，常伴有体积大、能耗高的冷却设备。如何在降低功耗的基础上减缓乃至消除走离热效应，对紧凑型、高峰值功率的脉冲 OPO的有效运转十分重要。

发明内容

本实用新型为了克服以上技术的不足，提供了一种可以减缓热效应、明显缩短激光谐振腔腔长、提高双损耗调制光学参量振荡器各项输出特性的减缓高功率脉冲光学参量振荡器走离热效应的装置。

本实用新型克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种减缓高功率脉冲光学参量振荡器走离热效应的装置，包括：

耦合透镜组，其输入端通过光纤连接于激光二极管泵浦源，其后端设置有激光谐振腔输入镜，激光谐振腔输入镜与耦合透镜组位于同一光轴上；

激光增益介质，设置于激光谐振腔输入镜的后方，激光增益介质与激光谐振腔输入镜位于同一光轴上，激光二极管泵浦源发出的泵浦光通过耦合透镜组聚焦到激光增益介质，泵浦光在激光增益介质内进行泵浦产生粒子数反转在基频光谐振腔内进行正反馈振荡；

声光调制器，设置于激光增益介质的后方，声光调制器与激光增益介质位于同一光轴上；

MoSe₂二维材料，MoSe₂二维材料设置于声光调制器的后方，MoSe₂二维材料与声光调制器位于同一光轴上；

非线性光学晶体，设置于MoSe₂二维材料的后方，非线性光学晶体与MoSe₂二维材料位于同一光轴上；以及