[实用新型]一种基于分立式齿轮状蒸气池结构的三波长碱金属蒸气激光器

权利要求书

1.一种基于分立式齿轮状蒸气池结构的三波长碱金属蒸气激光器，其特征在于，包括：三个独立的齿轮状密闭碱金属蒸气池、三套温控系统、三个泵浦源、三个时域调制器、一套泵浦耦合系统、一个光学谐振腔；每个独立的齿轮状密闭碱金属蒸气池内充入了固态或液态的钾、铷和铯介质中的一种，以及预设压强的缓冲气体，其中三个蒸汽池内的碱金属介质互不相同；每一套温控系统均包括齿轮状温控器、温度传感器和控制器，齿轮状温控器包括加热电极和冷却电极，每一套温控系统嵌套在齿轮状密闭碱金属蒸气池外部，并与蒸气池相匹配，用于控制齿轮状密闭碱金属蒸气池的工作温度；每个泵浦源的输出激光中心波长与一个齿轮状碱金属蒸汽池内碱金属介质的中心吸收波长相对应；每个时域调制器用于对一路连续泵浦光进行频率的时域调制；泵浦耦合系统用于将泵浦光耦合进碱金属蒸气池内；光学谐振腔包括一个输出耦合镜和一个全反镜；所有碱金属蒸气池置于光学谐振腔内部，当各碱金属蒸气池内的碱金属介质受到相应泵浦光激励后辐射出不同波长的受激光子，这些光子在光学谐振腔内来回振荡放大，形成三波长连续、或三波长调制、或三波长混合调制-连续激光输出。

2.如权利要求1所述的基于分立式齿轮状蒸气池结构的三波长碱金属蒸气激光器，其特征在于，所述碱金属蒸气池侧壁为纵向或横向齿轮状结构，蒸气池材质为玻璃或金属。

3.如权利要求1所述的基于分立式齿轮状蒸气池结构的三波长碱金属蒸气激光器，其特征在于，所述齿轮状温控器为纵向或横向齿轮状结构，并与碱金属蒸气池管腔外部嵌套在一起；各温控器上开设有泵浦光透射口；所述齿轮状温控器上设置有凸出的加热电极和凹陷的冷却电极，凸出的加热电极嵌套在齿轮状蒸气池的凹部，凹陷的冷却电极嵌套在齿轮状蒸气池的凸部；齿轮状温控器将齿轮状碱金属蒸气池侧壁包住，通过加热电极、冷却电极与齿轮状碱金属蒸气池侧壁的直接热传导进行分区域温度控制。

4.如权利要求1所述的基于分立式齿轮状蒸气池结构的三波长碱金属蒸气激光器，其特征在于，所述光学谐振腔为U型、或L型、或直线型谐振腔。

5.如权利要求4所述的基于分立式齿轮状蒸气池结构的三波长碱金属蒸气激光器，其特征在于，所述光学谐振腔为U型谐振腔时，第一泵浦源输出的激光经过同轴布置的第一二分之一波片、第一时域调制器、第一聚焦透镜、第一偏振分光棱镜耦合进入第一齿轮状碱金属蒸气池；第二泵浦源输出的激光经过同轴布置的第二二分之一波片、第二时域调制器、第二聚焦透镜、第二偏振分光棱镜耦合进入第二齿轮状碱金属蒸气池；第三泵浦源输出的激光经过同轴布置的第三二分之一波片、第三时域调制器、第三聚焦透镜、第二偏振分光棱镜耦合进入第三齿轮状碱金属蒸气池；第三齿轮状碱金属蒸气池位于第一偏振分光棱镜和第二偏振分光棱镜之间，三个齿轮状碱金属蒸气池的光轴均不同轴；输出耦合镜位于第二齿轮状碱金属蒸气池一侧，全反镜位于第一碱金属蒸气池一侧。

6.如权利要求4所述的基于分立式齿轮状蒸气池结构的三波长碱金属蒸气激光器，其特征在于，所述光学谐振腔为U型谐振腔时，第一泵浦源输出的激光经过同轴布置的第一二分之一波片、第一时域调制器、第一聚焦透镜、第一偏振分光棱镜耦合进入第一齿轮状碱金属蒸气池；第二泵浦源输出的激光经过同轴布置的第二二分之一波片、第二时域调制器、第二聚焦透镜、第二偏振分光棱镜耦合进入第二碱金属蒸气池；第三泵浦源输出的激光经过同轴布置的第三二分之一波片、第三时域调制器、第三聚焦透镜、第二偏振分光棱镜耦合进入第三齿轮状碱金属蒸气池；第一齿轮状碱金属蒸气池和第二齿轮状碱金属蒸气池同轴放置；输出耦合镜位于第三齿轮状碱金属蒸气池一侧，全反镜位于第二齿轮状碱金属蒸气池一侧。