保护范围。本实施例为一种1064nm单向运转环形腔腔内和频激光器，通过腔内和频结构的设计，利用LBO非线性晶体，1064nm第一泵浦光和注入的1319nm第二泵浦光发生腔内双程和频效应，从而获得高光束质量、窄线宽、高效率的589nm激光输出。
[0068]参照图3，本实施例的结构与实施例1的结构类似，不同之处在于:所述第一变频光腔镜1-8-1改为O。1064nm&1319nm高透、589nm高反镜，所述第三激光谐振腔腔镜1_1_3改为0° 1064nm&1319nm高反、589nm高透镜，在第四偏振控制器件1_6和第一变频光腔镜1-8-1之间设置高透高反镜1-9 (即45° 1064nm高透、1319nm高反镜)，该高透高反镜1-9作为1064nm基频激光和1319nm泵浦光的合束镜；所述激光增益介质等部件与实施例1中相同，此处不再赘述。
[0069]1064nm第一泵浦光和1319nm第二泵浦光通过第一变频光腔镜1_8_1后，入射到非线性晶体1-7中，发生非线性和频效应，产生的589nm和频光0(即变频激光)从第三激光谐振腔腔镜1-1-3输出，未被利用的1064nm第一泵浦光和1319nm第二泵浦光被返回到非线性晶体1-7，又一次发生和频效应，产生新的589nm和频光被第一变频光腔镜1_8_1返回后输出；而被返回的剩余1064nm第一泵浦光再次经过第四偏振控制器件1_6和第三偏振控制器件1-5，沿原振荡方向继续振荡。为防止1319nm第二泵浦光返回原光路损伤器件，可在1319nm第二泵浦光注入前加一个光隔离器。
[0070]本发明的激光器通过腔内和频结构的设计，1064nm第一泵浦光和1319nm第二泵浦光先后两次通过非线性晶体，实现腔内双程非线性和频过程，极大提高了泵浦光的利用率和非线性频率变换的效率，从而获得高光束质量、窄线宽、高效率589nm激光输出。
[0071]实施例3
[0072]下面以一个具体的实施例来说明本发明，但不限定本发明的保护范围。本实施例为一种1064nm单向运转环形腔腔内参量振荡激光器，通过腔内非线性变频结构的设计，利用LBO非线性晶体，发生腔内参量振荡效应，从而获得高光束质量、窄线宽、高效率的1.7um激光输出。
[0073]参照图2，本实施例的激光器的结构与实施例1的结构基本相同，不同之处在于:所述第一变频光腔镜1-8-1改为0° 1064nm高透、3um&l.7um高反镜，所述第三激光谐振腔腔镜1-1-3改为0° 1064nm&3um高反且对1.7um部分透过；其它器件没有任何变化。
[0074]1064nm第一泵浦光先后通过第四偏振控制器件1_6和第一变频光腔镜1_8_1后，入射到非线性晶体1-7中，发生非线性效应，产生3um空闲光和1.7um信号光，1.7um信号光在第一变频光腔镜1-8-1和第三激光谐振腔腔镜1-1-3间形成参量振荡；被返回的剩余1064nm第一泵浦光再次经过第四偏振控制器件1_6和第三偏振控制器件1_5，沿原振荡方向继续振荡。
[0075]本发明的激光器通过腔内双程非线性变频结构的设计，产生的1.7um信号光可以在腔内形成参量振荡，极大提高了泵浦光的利用率和非线性频率变换的效率，从而获得高光束质量、窄线宽、高效率1.7um激光输出。
[0076]以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
【主权项】
1.一种单向运转环形腔腔内双程非线性变频激光器，其特征在于，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； 所述激光增益介质，用于在泵浦条件下辐射第一泵浦光； 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； 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； 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； 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； 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。
2.如权利要求1所述的激光器，其特征在于，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； 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； 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； 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。
3.如权利要求2所述的激光器，其特征在于，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； 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。
4.如权利要求1所述的激光器，其特征在于，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。
5.如权利要求1所述的激光器，其特征在于，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。
6.如权利要求1?5中任一项所述的激光器，其特征在于，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； 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； 相应地，所述第一变频光腔镜，还用于透射所述第二泵浦光； 所述非线性晶体，还用于接收所述第二泵浦光； 所述第三激光谐振腔腔镜，还用于反射所述第二泵浦光。
7.如权利要求6所述的激光器，其特征在于，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。
8.如权利要求7所述的激光器，其特征在于，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。
【专利摘要】本发明公开了一种单向运转环形腔腔内双程非线性变频激光器，涉及全固态激光器技术领域，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。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。
【IPC分类】H01S3-083, H01S3-094
【公开号】CN104810713
【申请号】CN201510153171
【发明人】薄勇, 卞奇, 申玉, 彭钦军, 许祖彦, 左军卫, 宗楠
【申请人】中国科学院理化技术研究所
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月1日