[实用新型]高功率连续宽调谐多程光参量振荡放大装置

说明书

本实用新型涉及一种光学器件，特别是一种高功率连续宽调谐多程光参量振荡放大装置。

利用非线性光学晶体的光参量效应，开发宽调谐、高效率、高功率参量激光器件，一直是可调谐激光领域最为活跃且最具前景的方向之一。如：T.H.Jeys在OPTICS LETTERS，Vol.21(1996)1229上的论文“Multipass optical parametric amplifier”论述了一种四次通过非线性晶体的多程(Multipass)光参量放大器，在360PS脉宽、波长为1064nm的泵光作用下，放大1572nm种子光，获得30％的转换效率。他们的光路图如图2所示，被放大种子光(4)从屋脊棱镜(14)顶部垂直输入，泵光同步同轴输入，通过非线性光学晶体(2)后被聚光镜(11)会聚到宽带反射镜(12)上并被(12)略带偏离光轴地反射回(11)，(11)将返回光准直后逆向通过(2)，到达(14)后被折转返回，再次进入(2)，如此循环。由于每被(12)反射一次，被(14)折转返回一次均有一在纸面内的位移，经四次通过非线性光学晶体(2)后，正好从(14)外侧输出(5)。此光路由于使用一块非线性光学晶体实现了多程放大，故达到30％的高转换效率。但T.H.Jeys的多程光参量放大光路使用了会聚透镜(11)和宽带反射镜(12)，这就限制了它应用于纳秒脉冲参量放大和连续波参量放大的前景，因为纳秒脉冲参量放大脉冲能量大(mJ-J)，连续波参量放大平均功率高(mW-W)，宽带反射镜(12)往往被破坏，若用高强度反射镜代替(12)，但由于高强度反射镜不能实现宽带宽而使放大器不可能连续宽调谐。即是说T.H.Jeys的多程光参量放大器难于实现高功率，大能量运转下的连续宽调谐参量放大。

本实用新型的目的在于：克服上述已有技术的缺点和不足，为了实现光参量振荡放大连续宽调谐，同时实现高功率、大能量运转。从而提供一种利用一块180°棱镜取代T.H.Jeys多程光参量放大器光路中的会聚透镜(11)和宽带反射镜(12)的装置，这样既保留了原有技术多程放大可获高效率的优点，又克服了原有技术难于在大功率高能量下实现连续宽调谐的缺点，可广泛应用于皮秒，纳秒和连续波多程光参量放大振荡。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型由两块棱镜、非线性光学晶体、1～2块双色镜、泵光组成的，其中非线性光学晶体安置在两块棱镜光路中间，双色镜安置在光路的入射光端的棱镜前方，或在棱镜侧边处，泵光入射在双色镜上，双色镜全反泵光而透过种子光，种子光先入射到棱镜上，或先入射到非线性光学晶体上，再到第二块棱镜后折转返回第一块棱镜，光再进入非线性光学晶体，每次折转一次，泵光和种子光均有一位置平移，如此循环折转反射泵光和种子光，实现光的多程放大。光所经折转次数的多少由调节棱镜的大小和平移尺寸决定，以达到优化设计。

其中所用棱镜可以是90°棱镜、180°棱镜、屋脊棱镜，棱镜固定在带有调谐机构的光具座上；非线性光学晶体可以是BBO，KTP；双色镜还可以在棱镜前放置两块，一块是透过泵光而部分反射参量光，或者安置一块是全反泵光并透过参量光的双色镜。

本实用新型的优越性：

本实用新型采用两块能折转反射高功率激光并具宽带反射特性的棱镜来组成多程光参量振荡放大光路，克服了原有技术难于使用于高强度泵光和难于实现连续宽调谐的缺点，实现了对高平均功率和大脉冲能量的参量放大器和振荡器的高效、高功率、连续宽调谐运转，广泛适用于连续波，纳秒脉冲和皮秒脉冲的光参量放大和振荡，为高效率的多程放大技术实用化开辟了广阔的前景。转换效率可高达30％。

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明：

图1是：高功率连续宽调谐多程光参量振荡放大装置A

图2是：T.H.Jeys的多程光参量放大器

图3是：高功率连续宽调谐多程光参量振荡放大装置B

图4是：高功率连续宽调谐多程光参量振荡放大装置C

图5是：环行高功率连续宽调谐多程光参量振荡放大装置A

图6是：环行高功率连续宽调谐多程光参量振荡放大装置B

图7是：环行高功率光参量振荡器A

图8是：环行高功率光参量振荡器B

图面说明：

1，3，8，13，14.棱镜；

2.  非线性光学晶体；

4.  被放大种子光；

5.  输出参量光；

6.  泵光；

7.  双色镜，全反泵光，透过参量光；

9.  双色镜、透过泵光、部分反射参量光；