单向运转环形腔腔内双程非线性变频激光器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及全固态激光器技术领域，特别涉及一种单向运转环形腔腔内双程非线性变频激光器。
【背景技术】
[0002]单向运转环形腔结构是获得高功率、高光束质量、窄线宽激光器的重要手段，基于该结构的非线性频率变换包括腔外频率变换和腔内频率变换两种方式，腔外频率变换方式操作方便，但可利用的泵浦光能量有限。腔内频率变换方式利用了腔内功率密度高的特点，提高了可利用的泵浦光能量，而不足在于腔内泵浦光仅单次发生非线性效应，未能充分利用腔内功率。
【发明内容】
[0003]鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种单向运转环形腔腔内双程非线性变频激光器。
[0004]本发明提供了一种单向运转环形腔腔内双程非线性变频激光器，所述激光器包括:第一激光谐振腔腔镜、激光增益介质、第二激光谐振腔腔镜、单向运转控制器件、第一变频光腔镜、非线性晶体和第三激光谐振腔腔镜，第一激光谐振腔腔镜、激光增益介质、第二激光谐振腔腔镜和单向运转控制器件依次设置且首尾相连，所述非线性晶体设于所述第一变频光腔镜和第三激光谐振腔腔镜之间；
[0005]所述激光增益介质，用于在泵浦条件下辐射第一泵浦光；
[0006]所述第一激光谐振腔腔镜和第二激光谐振腔腔镜，均用于对所述第一泵浦光进行正反馈;
[0007]所述单向运转控制器件，用于控制所述第一泵浦光沿预设方向运转，并将产生的第一泵浦光传输至所述第一变频光腔镜；
[0008]所述第一变频光腔镜，用于透射所述第一泵浦光，并反射变频激光；
[0009]所述非线性晶体，用于接收所述第一泵浦光，并产生变频激光；
[0010]所述第三激光谐振腔腔镜，用于对所述第一泵浦光进行正反馈，并透射所述变频激光，以实现所述变频激光的输出。
[0011]可选地，所述单向运转控制器件包括:第一偏振控制器件、第二偏振控制器件和第三偏振控制器件；
[0012]所述第一偏振控制器件，用于将沿所述预设方向运转的第一泵浦光的偏振态调节第一预设角度，将沿其他方向运转的第一泵浦光的偏振态调节第二预设角度；
[0013]所述第二偏振控制器件，用于将任意方向第一泵浦光的偏振态旋转第三预设角度；
[0014]所述第三偏振控制器件，用于使所述沿其它方向运转的第一泵浦光的增益小于损耗，并使所述沿预设方向运转的第一泵浦光的增益大于损耗，从而实现所述第一泵浦光沿预设方向运转，并将所述沿预设方向运转的第一泵浦光传输至所述第一变频光腔镜。
[0015]可选地，所述单向运转控制器件还包括:第四偏振控制器件，所述第四偏振控制器件设于所述第三偏振控制器件和所述第三激光谐振腔腔镜之间；
[0016]所述第四偏振控制器件，用于将从所述第三偏振控制器件传输来的第一泵浦光的偏振态调节至所述非线性晶体所需的偏振态，将被第三激光谐振腔腔镜正反馈的第一泵浦光的偏振态调节至能进入所述激光增益介质内的偏振态。
[0017]可选地，所述第三激光谐振腔腔镜，进一步用于全部或部分透射所述变频激光。
[0018]可选地，所述激光增益介质具有两个，所述激光增益介质之间设有旋光晶体和/或法布里-波罗标准具。
[0019]可选地，所述第四偏振控制器件和第一变频光腔镜之间设有45度的高透高反镜；
[0020]所述高透高反镜，用于反射第二泵浦光，透射所述第一泵浦光；
[0021]相应地，所述第一变频光腔镜，还用于透射所述第二泵浦光；
[0022]所述非线性晶体，还用于接收所述第二泵浦光；
[0023]所述第三激光谐振腔腔镜，还用于反射所述第二泵浦光。
[0024]可选地，所述激光器还包括:第二泵浦光产生器件，所述第二泵浦光产生器件的输出端与所述高透高反镜相对设置；
[0025]可选地，所述第二泵浦光产生器件和高透高反镜之间还设有光隔离器。
[0026]本发明通过结构设计，使得第一泵浦光先后两次通过非线性晶体，发生双程非线性频率变换，极大地提高了第一泵浦光的利用率和非线性频率变换的效率，解决了现有技术存在的泵浦光能量利用率不足的问题。
【附图说明】
[0027]图1是本发明一种实施方式的单向运转环形腔腔内双程非线性变频激光器的结构框图；
[0028]图2是本发明一种实施方式的单向运转环形腔腔内双程非线性变频激光器的结构框图；
[0029]图3是本发明一种实施方式的单向运转环形腔腔内双程非线性变频激光器的结构框图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0031]图1是本发明一种实施方式的单向运转环形腔腔内双程非线性变频激光器的结构框图；参照图1，所述激光器包括:第一激光谐振腔腔镜1-1-1、激光增益介质1-2、第二激光谐振腔腔镜1-1-2、单向运转控制器件、第一变频光腔镜1-8-1、非线性晶体1-7和第三激光谐振腔腔镜1-1-3，第一激光谐振腔腔镜1-1-1、激光增益介质1-2、第二激光谐振腔腔镜1-1-2和单向运转控制器件依次设置且首尾相连，所述非线性晶体1-7设于所述第一变频光腔镜1-8-1和第三激光谐振腔腔镜之间1-1-3 ；
[0032]所述激光增益介质1-2，用于在泵浦条件下辐射第一泵浦光；
[0033]所述第一激光谐振腔腔镜1-1-1和第二激光谐振腔腔镜1-1-2，均用于对所述第一泵浦光进行正反馈；
[0034]所述单向运转控制器件，用于控制所述第一泵浦光沿预设方向运转，并将产生的第一泵浦光传输至所述第一变频光腔镜1-8-1 ;
[0035]所述第一变频光腔镜1-8-1，用于透射所述第一泵浦光，并反射变频激光；
[0036]所述非线性晶体1-7，用于接收所述第一泵浦光，并产生变频激光；
[0037]所述第三激光谐振腔腔镜1-1-3，用于对所述第一泵浦光进行正反馈，并透射所述变频激光，以实现所述变频激光的输出(即图中的虚线O，另外，图中的实线代表光路)。
[0038]本实施方式的激光器的工作原理为:所述激光增益介质1-2在泵浦条件下辐射第一泵浦光；所述第一激光谐振腔腔镜1-1-1和第二激光谐振腔腔镜1-1-2对所述第一泵浦光进行正反馈；所述单向运转控制器件控制所述第一泵浦光沿预设方向运转，并将产生的第一泵浦光传输至所述第一变频光腔镜1-8-1 ;产生的第一泵浦光透过所述第一变频光腔镜1-8-1到达所述非线性晶体1-7，所述第一泵浦光由所述非线性晶体1-7进行非线性频率变换，以产生变频激光，该变频激光透过所述第三激光谐振腔腔镜1-1-3实现输出，未进行线性频率变化的第一泵浦光由所述第三激光谐振腔腔镜1-1-3正反馈至所述非线性晶体1-7，由所述非线性晶体1-7对正反馈的第一泵浦光进行非线性频率变换，以获得变频激光，该变频激光由所述第一变频光腔镜1-8-1反射至所述非线性晶体1-7，再依次透过所述非线性晶体1-7 (由于非线性晶体不会对变频激光进行非线性频率变换，故而变频激光会直接透过所述非线性晶体)和所述第三激光谐振腔腔镜1-1-3实现输出。
[0039]根据上述工作原理可知，本实施方式通过结构设计，使得第一泵浦光先后两次通过非线性晶体，发生双程非线性频率变换，极大地提高了泵浦光的利用率和非线性频率变换的效率，解决了现有技术存在的泵浦光能量利用率不足的问题。
[0040]为便于控制所述激光振荡沿预设方向运转，可选地，所述单向运转控制器件包括:第一偏振控制器件1-3、第二偏振控制器件1-4和第三偏振控制器件1-5 ;
[00