专利名称：一种紧凑结构的自受激拉曼和频激光波长转换装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种激光波长装换装置，具体的涉及一种紧凑结构的受激拉曼和 频激光波长转换装置。
背景技术：
通常固体激光器的输出激光波长来自于激光材料的能级跃迁，可实际应用的固体 激光材料不是很多，每种固体激光材料也只有少数可用的激光跃迁谱线，因此能够实用的 单谱线波长不能满足不断增长的需求。随着非线性光学频率转换技术及相应的非线性光学晶体的研究发展，通过非线性 光学频率转换技术可以把来自于激光晶体能级跃迁的波长转换为新的激光波长，这些技术 分别称为非线性光学倍频、和频、差频和光学参量变换等技术。在非线性光学和频技术中， 最常用的是参与和频的两个不同波长的激光都是来自于激光材料的能级跃迁，如美国专 利技术No. 5. 345. 457的两个子谐振腔通过两个激光晶体的能级跃迁分别产生1064nm和 1318nm两个不同波长的基频光，这两个基频光束再通过谐振腔公共重合部分的和频晶体产 生了 589nm的波长输出。类似的国内技术有申请号为200410010917. 6的授权实用新型专 利，该专利技术提出了一种腔内和频的折叠腔结构。通过和频技术获得新波长的专利技术 还有美国专利No. :US20040125834A1，该专利技术中参与和频的两个不同波长的基频光中 一个由固体激光材料的准三能级跃迁获得，另一个由固体激光材料的四能级跃迁获得。激光频率转换的另一种方法是受激拉曼散射技术，该技术是通过拉曼散射介质的 受激拉曼散射引起的频移，把入射并通过拉曼散射介质的基频光转换为新波长的激光。这 种新波长的激光又可继续通过非线性光学的倍频技术再转换为另一个波长的激光。中国专 利申请了这种拉曼激光的倍频技术，申请号分别为200810138022. 9和200720(^9555. 4。
实用新型内容本实用新型的目的是结合以上背景技术，提出了一种紧凑结构的受激拉曼和频激 光波长转换装置，进一步拓宽可用的单谱线激光波长数量。为了解决上述技术问题，实现上述目的，本实用新型通过如下技术方案实现—种紧凑结构的自受激拉曼和频激光波长转换装置，包括一公共谐振腔，所述公 共谐振腔包括一共用谐振腔镜和一共用输出耦合镜，所述共用谐振腔镜与所述共用输出耦 合镜之间依次设置有一自受激拉曼散射介质和一非线性和频晶体。优选的，把共用谐振腔镜的相关膜系制备在所述自受激拉曼散射介质的输入表面 构成新的自受激拉曼散射介质，从而取消单独的透镜，其中，所述新的自受激拉曼散射介质 的表面可以是凹面，也可以是平面或凸面。本实用新型的紧凑结构的受激拉曼和频激光波长转换装置的工作原理如下当共用谐振腔内的自受激拉曼散射介质被外部光源发出的泵浦光泵浦时，在该自 受激拉曼散射介质不同的能级上分别产生了跃迁波长为λ ^的激光和第二波长为λ2的激光能级跃迁激光。其中，所述波长为λ ^的激光在共用谐振腔内传播振荡，所述第二波长为 λ 2的激光能级跃迁激光也在共用谐振腔内传播振荡。所述波长为λ ^的激光光束通过所 述自受激拉曼散射介质时，由于受激拉曼散射效应，使波长为λ。的激光频移产生了第一波 长为X1的受激拉曼频移激光，并仍在共用谐振腔内传播振荡。当所述第一波长为X1的受 激拉曼频移激光光束和第二波长为λ2的激光能级跃迁激光光束同时入射并通过非线性和 频晶体时，由于非线性和频相互作用，产生了不同于第一波长为X1和第二波长为λ2的新 的第三波长为λ3的和频激光，并由共用输出耦合镜输出。其中，所述λ ρ λ 2和λ 3应满足和频关系1/ λ 3 = 1/ λ 2+1/ λ i。所述非线性和频晶 体需要按所述、和λ2的非线性和频相互作用的位相匹配方向切割，使所述λ2、λ3* X1 在所述非线性和频晶体中传播时满足位相匹配关系
权利要求1.一种紧凑结构的自受激拉曼和频激光波长转换装置，包括一公共谐振腔，所述公共 谐振腔包括一共用谐振腔镜(1)和一共用输出耦合镜G)，其特征在于所述共用谐振腔镜 ⑴与所述共用输出耦合镜⑷之间依次设置有一自受激拉曼散射介质⑵和一非线性和 频晶体⑶。
2.根据权利要求1所述的紧凑结构的自受激拉曼和频激光波长转换装置，其特征在 于所述共用谐振腔镜(1)的相关膜系制备在所述自受激拉曼散射介质( 的输入端表面， 构成新的自受激拉曼散射介质(5)。
3.根据权利要求2所述的紧凑结构的自受激拉曼和频激光波长转换装置，其特征在 于所述新的自受激拉曼散射介质( 表面可以是凹面、平面或凸面中的任意一种。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的紧凑结构的自受激拉曼和频激光波长转换装 置，其特征在于所述非线性和频晶体C3)为LB0、BiB0、KTP或KTA非线性和频晶体中的任 意一种。
5.根据权利要求2或3所述的紧凑结构的受激拉曼和频激光波长转换装置，其特征在 于所述新的自受激拉曼散射介质(5)采用Nd:GdV04自受激拉曼晶体。
专利摘要本实用新型公开了一种紧凑结构的自受激拉曼和频激光波长转换装置，包括一公共谐振腔，所述公共谐振腔包括一共用谐振腔镜和一共用输出耦合镜，所述共用谐振腔镜与所述共用输出耦合镜之间依次设置有一自受激拉曼散射介质和一非线性和频晶体。本实用新型的紧凑结构的自受激拉曼和频激光波长转换装置可以有效拓宽可用的单谱线激光波长数量。
文档编号H01S3/108GK201860030SQ201020613578
公开日2011年6月8日 申请日期2010年11月18日 优先权日2010年11月18日
发明者崔锦江, 戴仙金, 施燕博, 檀慧明, 王帆, 田玉冰, 董宁宁 申请人:苏州生物医学工程技术研究所