[发明专利]一种单频窄线宽中波红外原子气室激光器及激光干涉仪

权利要求书

1.一种单频窄线宽中波红外原子气室激光器，其特征在于，包括泵浦源(101)、第一谐振腔镜(102)、铯原子蒸汽室(103)和作为输出腔镜的第二谐振腔镜(104)；其中，所述泵浦源(101)发出的激光经第一谐振腔镜(102)入射到铯原子蒸汽室(103)内，用于将铯原子蒸汽室(103)内的铯原子中6²S_1/2基态电子抽运到7²P_3/2态；第一谐振腔镜(102)与第二谐振腔镜(104)用于对3.49微米激光反射形成产生受激辐射放大，并使3.49微米激光工作在坏腔区域，输出3.49微米单频窄线宽激光。

2.根据权利要求1所述的单频窄线宽中波红外原子气室激光器，其特征在于，所述第一谐振腔镜(102)设置为对455nm泵浦激光高透，对3.49微米激光高反；所述第二谐振腔镜设置为对3.49微米激光部分反射且能耦合输出3.49微米激光。

3.根据权利要求1或2所述的单频窄线宽中波红外原子气室激光器，其特征在于，还包括一滤光片(105)，所述滤光片(105)位于所述第二谐振腔镜之后，用于滤除所述泵浦源(101)输出的泵浦激光。

4.根据权利要求1或2所述的单频窄线宽中波红外原子气室激光器，其特征在于，所述泵浦源中心波长为455.5nm，线宽小于1MHz，设有用于扫描自身电流、温度、压电的扫描控制电路，该扫描控制电路用于控制所述泵浦源(101)所输出的激光稳定输出；所述铯原子蒸汽室(103)的汽室窗口由可透射红外3.49微米波段的材料制成；所述铯原子蒸汽室(103)内充入有高密度铯原子蒸汽，并设有温控装置。

5.根据权利要求1或2所述的单频窄线宽中波红外原子气室激光器，其特征在于，所述铯原子蒸汽室(103)的温控装置用于控制所述铯原子蒸汽室(103)的温度处于110摄氏度到170摄氏度之间的一个工作用温度点。

6.一种激光干涉仪，其特征在于，包括单频窄线宽激光器(1)、隔离器(2)、光束整形模块(4)、λ/2半波片(5)、偏振分光棱镜(6)、第一λ/4波片(7)、第二λ/4波片(8)、第三λ/4波片(12)、参考镜(11)、成像镜组(13)和偏振相机(14)，其中：

单频窄线宽激光器(1)输出的单频激光通过隔离器(2)进入光束整形模块(4)进行准直；

光束整形模块(4)输出的准直光束依次经λ/2半波片(5)、偏振分光棱镜(6)后分为相互正交的两束偏振光，其中一束作为测量光，另一束作为参考光；

测量光经第一λ/4波片(7)后变为圆偏振光A入射到被测物镜(10)上后原路返回，再次经过第一λ/4波片(7)、透射偏振分光棱镜(6)后入射到第三λ/4波片(12)；

参考光经第二λ/4波片(8)后变为与圆偏振光A旋转方向相反的圆偏振光B入射到参考镜(11)上后原路返回，再次通过第二λ/4波片(8)、偏振分光棱镜(6)后入射到第三λ/4波片(12)；

经过第三λ/4波片(12)输出的旋转方向相反的两圆偏振光通过成像镜组(13)入射到偏振相机(14)的靶面上；

所述单频窄线宽激光器(1)包括泵浦源(101)、第一谐振腔镜(102)、铯原子蒸汽室(103)、第二谐振腔镜(104)；其中，所述泵浦源(101)发出的激光经第一谐振腔镜(102)入射到铯原子蒸汽室(103)内，将铯原子蒸汽室(103)内的铯原子中6²S_1/2基态电子抽运到7²P_3/2态，第一谐振腔镜(102)与第二谐振腔镜(104)用于对3.49微米激光反射形成产生受激辐射放大，并使3.49微米激光工作在坏腔区域，输出3.49微米单频窄线宽激光。

7.根据权利要求6所述的激光干涉仪，其特征在于，所述待测物镜(10)与所述第一λ/4波片(7)之间设置一光路调整单元(9)，用于将经过第一λ/4波片(7)输出的测量光口径调整为所述待测物镜(10)的口径。