[发明专利]一种基于时间低相干光参量放大的白光激光的产生方法

说明书

本发明涉及一种基于时间低相干光参量放大的白光激光的产生方法，将非线性晶体置于六维旋转平移台上，抽运光、种子光经过准直后，以共线方式分别入射到非线性晶体内，发生光参量放大作用，利用六维旋转平移台调节晶体的偏转角度，在晶体切割角的基础上达到更为精确的相位匹配条件，产生的信号光和闲频光共线输出，在光谱上分别覆盖不同波段，将各路激光器输出的信号光、闲频光进行时间同步并组束，获得所需的白光激光输出。本发明利用二阶非线性效应的光参量放大技术和超辐射低时间相干光，降低了对抽运光源的抽运光峰值功率和热管理的要求；能够实现较高效率转换，提供广谱预计覆盖500‑900nm可见光波段的宽带白光激光输出。

技术领域

本发明涉及光学领域，具体涉及一种基于时间低相干光参量放大的白光激光的产生方法。

背景技术

白光激光器在显示成像(如激光电视)、激光打印、激光照明等领域具有广泛的应用。目前，国内外产生白光激光的方法主要有多色激光合成、近紫外激光激发三基色(红、绿、蓝)荧光粉合成和蓝光激光激发黄色荧光粉合成为代表的方法，存在发光强度低、光束质量差等缺陷，不能满足高功率、定向输出等实际需求。

对此，人们对高功率白光激光的产生方法进行了大量的研究和探索，又提出了基于光子光纤中自相位调制、交叉相位调制和四波混频等三阶非线性效应的超连续谱方法；但是该方法存在的问题在于抽运光峰值功率要求高、进入光纤时耦合效率低以及在向超连续谱激光转化时量子亏损能量造成热损伤等问题。目前，白光激光器在输出功率和系统稳定性上难以满足实际需求。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供了一种基于时间低相干光参量放大的白光激光的产生方法，本发明基于光学参量放大的方法，将宽带时间低相干光进行放大，并同时利用闲频光合成白光激光，本发明的技术目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于时间低相干光参量放大的白光激光的产生方法，该方法包括以下步骤：

S1、组装激光发生器，激光发生器包括至少一组，激光发生器包括抽运光源、时间低相干光种子光源、非线性晶体，将非线性晶体置于六维旋转平移台上；

S2、将激光发生器的抽运光源和时间低相干光种子光源光束合束同时射入非线性晶体内，利用六维旋转平移台调节非线性晶体的角度，非线性晶体满足相位匹配条件；

S3、非线性晶体输出信号光和闲频光，将各组激光发生器输出的信号光、闲频光进行时间同步并组束，获得白光激光输出。

进一步地，激光发生器还包括色分离膜、吸收陷阱；非线性晶体输出光源经色分离膜后合束。

进一步地，抽运光源发射的光源、信号光、闲频光的中心波长在非线性晶体中满足n₃/λ₃＝n₂/λ₁+n₁/λ₁，其中n₁、n₂、n₃分别为信号光、闲频光和抽运光在非线性晶体中的折射率，λ₁、λ₂、λ₃分别为信号光、闲频光和抽运光的中心波长。

进一步地，激光发生器还包括全反镜、分光镜，抽运光源发出的光源经全反镜后反射至分光镜，时间低相干光种子光源和经过全反镜反射之后的抽运光源发出的光源同时射入分光镜合束射入非线性晶体。

进一步地，时间低相干光种子光源包括放大自发辐射光源或超辐射发光二极管或超荧光光纤光源。

进一步地，非线性晶体为偏磷酸钡或磷酸二氢钾或三硼酸锂或硼酸锂铯晶体或周期极化铌酸锂。

进一步地，激光发生器包括至少两组，每组激光发生器经过色分离膜后射出光同时合束输出。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：