宽调谐、窄线宽纳秒脉冲双共振中红外参量振荡器的制作方法

文档序号:12066589阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种宽调谐、窄线宽纳秒脉冲双共振中红外参量振荡器,特征在于该振荡器包含:单频泵浦光、双共振谐振腔、电学控制部分和种子光四部分;

所述的单频泵浦光包括1.064μm泵浦源(1-1)、聚焦透镜(1-2)、安装在可旋转的支架上的1.064μm半波片(1-3)、偏振片(1-4)和双色镜(1-5);

所述的双共振谐振腔包括平凹第一腔镜(2-1)、固定在晶体温控炉(2-3)上的多周期极化晶体(2-2)、平凹第二腔镜(2-4)、平面第三腔镜(2-5)、平面第四腔镜(2-6)和分光镜(2-7),所述的多周期极化晶体(2-2)与晶体温控炉(2-3)一起固定在四维调整架上,用于调节多周期极化晶体(2-2)的周期和角度;在平面第三腔镜(2-5)和平面第四腔镜(2-6)的中间插入电光晶体(3-2),二者的延长线上设有光电二极管(3-1);

所述的电学控制处理部分包括光电二极管(3-1)、电光晶体(3-2)、电光晶体驱动源(3-3)和电光调制器(3-4)和PID控制系统(3-5),所述的电光晶体驱动源(3-3)的输出端与电光晶体(3-2)的输入端相连,所述的PID控制系统(3-5)的输入端分别与所述的光电二极管(3-1)输出端和电光调制器(3-4)的输出端相连,所述的PID控制系统(3-5)的输出端与所述的电光晶体驱动源(3-3)的输入端相连;

所述的种子光包括单频FPB种子激光器(4-1)、沿该单频FPB种子激光器(4-1)发出的种子激光方向依次放置的准直透镜(4-2)、隔离器(4-3)、半波片(4-4)、聚焦透镜(4-5)和半透半反镜(4-6),所述的电光调制器(3-4)设置在半透半反镜(4-6)的透射光路上;

沿泵浦光路传播路径为:1.064μm泵浦源(1-1)发出的泵浦光经过聚焦透镜(1-2)耦合聚焦后,依次经1.064μm半波片(1-3)和偏振片(1-4)后,入射到双色镜(1-5),经该双色镜(1-5)的透射光从平凹第一腔镜(2-1)透射后,入射到多周期极化晶体(2-2)的中心位置,通过四维调整架调节多周期极化晶体(2-2)的位置和角度,产生近红外信号光和中红外空闲光,剩余泵浦光从平凹第二腔镜(2-4)透射出去;所述的偏振片(1-4)与泵浦光路呈布儒斯特角放置,所述的偏振片(1-4)与1.064μm半波片(1-3)构成光强调节装置,用于调节入射泵浦光的光强;

沿种子光路传播路径为:单频FPB种子激光器(4-1)发出的种子激光依次经过准直透镜(4-2)、隔离器(4-3)、半波片(4-4)和聚焦透镜(4-5)后,入射到半透半反镜(4-6),经该半透半反镜(4-6)反射后射于双色镜(1-5),通过双色镜(1-5)耦合到泵浦光路,透过平凹第一腔镜(2-1),再经过多周期极化晶体(2-2)后以15°度入射角入射到平凹第二腔镜(2-4)后依次经过平凹第二腔镜(2-4)、平面第三腔镜(2-5)、平面第四腔镜(2-6)的全反射作用反射回平凹第一腔镜(2-1),该种子激光一部分依次透过平凹第一腔镜(2-1)和分光镜(2-7)直接输出,另一部分再次经过平凹第一腔镜(2-1)反射至多周期极化晶体(2-2),在环形腔内形成振荡闭合回路;所述的聚焦透镜(4-5)用于把种子光耦合到多周期极化晶体(2-2)的中心位置,所述的双色镜(1-5)镀有对1.064μm高透,种子光45°高反的介质膜,所述的分光镜(2-7)镀有对近红外信号光高透,对中红外空闲光高反的介质膜;

在工作周期内,电光调制器(3-4)对通过半透半反镜(4-6)的种子光进行频率、振幅调制,所述的光电二极管(3-1)接收近红外信号光经过平面第三腔镜(2-5)透射形成的干涉信号,同经过电光调制器(3-4)后的信号混合产生误差信号,PID控制系统(3-5)接收该误差信号并对其进行电路处理,PID控制系统(3-5)的输出驱动电光晶体驱动源(3-3),通过改变电光晶体驱动源(3-3)的电压驱动电光晶体(3-2),实时动态调节腔长,使光学参量振荡器的近红外信号光频率锁定在种子激光频率上,获得窄线宽近红外信号光和中红外空闲光输出。

2.如权利要求1所述的宽调谐、窄线宽纳秒脉冲双共振中红外参量振荡器,其特征在于所述的1.064μm泵浦源(1-1)为脉冲运转的单频激光器,输出波长为1.064μm,输出的泵浦光为非偏振光,线宽接近傅里叶变换极限。

3.如权利要求1所述的宽调谐、窄线宽纳秒脉冲双共振中红外参量振荡器,其特征在于所述的平凹第一腔镜(2-1)镀有对1.064μm增透,对近红外信号光和中红外空闲光均部分透过、且透过率相同的介质膜;所述的平凹第二腔镜(2-4)镀有对1.064μm增透,对近红外信号光和中红外空闲光均高反的介质膜,所述的平面第三腔镜(2-5),腔内反光面镀有对1.064μm高透,对近红外信号光高透,对中红外空闲光高反的介质膜,另一面镀有对1.064μm高透,对中红外空闲光的高反膜;所述的平面第四腔镜(2-6)镀有对1.064μm高透、近红外信号光和中红外空闲光均高反的介质膜。

4.如权利要求1所述的宽调谐、窄线宽纳秒脉冲双共振中红外参量振荡器,其特征在于所述的单频FPB种子激光器(4-1)为通过高精细温度和高精度电流稳频方案锁定的单一频率半导体种子激光器。

5.如权利要求1所述的宽调谐、窄线宽纳秒脉冲双共振中红外参量振荡器,其特征在于,所述的多周期极化晶体(2-2)的极化结构为多周期结构,极化周期为29μm、29.5μm、30μm、30.5μm,极化周期等间距变化,该多周期极化晶体两个端面均镀有对1.064μm、近红外信号光和中红外空闲光增透的介质膜,该多周期极化晶体的晶体材料为MgO:PPLN或MgO:PPLT。

6.如权利要求1所述的宽调谐、窄线宽纳秒脉冲双共振中红外参量振荡器,其特征在于近红外信号光和中红外空闲光的波长调谐方式是通过改变多周期极化晶体(2-2)的温度、平移控温多周期极化晶体、调节多周期极化晶体的角度实现温度、周期、角度调谐。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1