[发明专利]正交线偏振双折射双频Nd:YAG激光器

说明书

本发明公开了一种正交线偏振双折射双频Nd:YAG激光器，包括LD控制器，LD控制器通过线缆依次连接有LD泵浦源、LD尾纤，沿LD尾纤输出泵浦光的传播方向依次设置有自聚焦透镜、Nd:YAG晶体、F‑P标准具；沿F‑P标准具输出光侧传播方向依次设置有四分之一波片、输出耦合镜，输出耦合镜远离四分之一波片的一侧设置有压电陶瓷管，压电陶瓷管通过线缆连接有可调直流电压源。本发明解决现有电光双折射双频Nd:YAG激光技术中PLZT陶瓷电光双折射F‑P标准具加工难度大的问题。

技术领域

本发明属于固体激光器技术领域，涉及一种正交线偏振双折射双频Nd:YAG激光器。

背景技术

双频激光器在激光传感与测量等领域具有重要的应用价值，与双频气体激光器相比，双频固体激光器具有很宽的增益线宽，可以产生大频差双频激光输出，特别适合于合成波绝对距离干涉测量的要求。

目前，国内外科研人员采用多种方法实现了双频激光输出，例如：

2007年Julien Le等人提出一种LD泵浦电光双折射双频Nd:YAG激光器【J L,Morvan L,Alouini M,et al.Dual-frequency single-axis laser using alead lanthanum zirconate tantalate(PLZT)birefringent etalon for millimeterwave generation:beyond the standard limit of tunability[J].Opt.Lett.,2007,32(9):1090-1092】，采用电光系数很大的锆钛酸铅镧陶瓷(PLZT)制作电光双折射F-P标准具(EO-BFPE)，使其作为集激光纵模选择与纵模分裂为一体的多功能光学元件，将EO-BFPE放置在Nd:YAG激光器的谐振腔内，通过微调标准具在腔内的倾斜角度，实现1064nm正交线偏振双频Nd:YAG激光同时振荡输出，并通过改变加在EO-BFPE上的电压实现频差调谐，频差调谐范围为11-127GHz。这种电光双折射双频Nd:YAG激光器结构简单，频差调谐方便，但对PLZT陶瓷制作的电光双折射F-P标准具EO-BFPE的加工要求比较高。

2019年，北京理工大学赵长明等人设计了一种双频Nd:YAG/LiTaO₃微片激光器【Gui K,Zhang Z,Xing Y,et al.Frequency Difference Thermally and ElectricallyTunable Dual-Frequency Nd:YAG/LiTaO₃ Microchip Laser[J].Applied Sciences,2019,9(10):1969】，通过施加较低的泵浦功率(大约在阈值功率的1.6倍以内)以满足单纵模振荡条件，并通过LiTaO₃晶体的双折射效应实现激光纵模分裂，从而获得正交线偏振双频激光输出，其频差大小通过改变施加在LiTaO₃晶体的温度和电压进行调谐；当泵浦功率为1.5W时，获得了34mW的双频激光输出，频差调谐范围为405MHz～27GHz。这种双折射双频Nd:YAG激光器的优点是体积小，结构简单，频差调谐简单，缺点是LD泵浦功率不能太大，无法获得大功率双频激光输出。

发明内容

本发明的目的是提供一种正交线偏振双折射双频Nd:YAG激光器，解决现有电光双折射双频Nd:YAG激光技术中PLZT陶瓷电光双折射F-P标准具加工难度大的问题。

本发明所采用的技术方案是，正交线偏振双折射双频Nd:YAG激光器，包括LD控制器，LD控制器通过线缆依次连接有LD泵浦源、LD尾纤，沿LD尾纤输出泵浦光的传播方向依次设置有自聚焦透镜、Nd:YAG晶体、F-P标准具；

沿F-P标准具输出光侧传播方向依次设置有四分之一波片、输出耦合镜，输出耦合镜远离四分之一波片的一侧设置有压电陶瓷管；