一种基于级联光学差频产生中红外激光的装置的制作方法

文档序号:24688404发布日期:2021-04-16 10:57阅读:来源:国知局
技术特征:

1.一种基于级联光学差频产生中红外激光的装置,其特征在于:包括第一泵浦源(1)和第二泵浦源(4),APPLN晶体(12),PPLN晶体(14),合束镜(3),望远镜系统(11)以及相位延迟系统;

从第一泵浦源(1)出射的第一泵浦光(2)进入合束镜(3);从第二泵浦源(4)出射的第二泵浦光(5)经过相位延迟系统后进入合束镜(3);第一泵浦光(2)与第二泵浦光(5)在合束镜(3)中合为一束混频光(10);混频光(10)经过望远镜系统(11)后入射到APPLN晶体(12)中,通过级联光学差频效应产生级联光(13);级联光(13)入射至PPLN晶体(14)中,经过级联光学差频作用产生中红外激光(15);

第一泵浦光(2)和第二泵浦光(5)的频率不同;光束传播的平面为X轴和Y轴所确定的平面,Z轴垂直于光束传播的平面,从第一泵浦源(1)出射的第一束泵浦光(2)的初始传播方向为X轴正向,从第二泵浦源(4)出射的第二泵浦光(5)的初始传播方向为Y轴负向,混频光(10)、级联光(13)以及中红外激光(15)的传播方向均为X轴正向。

2.根据权利要求1所述的基于级联光学差频产生中红外激光的装置,其特征在于:所述第一泵浦源(1)采用脉冲激光器,第二泵浦源(4)采用脉冲激光器,上述两个泵浦光的偏振方向均为Z轴。

3.根据权利要求1所述的基于级联光学差频产生中红外激光的装置,其特征在于:相位延迟系统由第一反射镜(6)、第二反射镜(7)、第三反射镜(8)和第四反射镜(9)组成;从第二泵浦源(4)出射的第二泵浦光(5)经过由第一反射镜(6)、第二反射镜(7)、第三反射镜(8)及第四反射镜(9)组成的相位延迟系统进入合束镜(3)。

4.根据权利要求3所述的基于级联光学差频产生中红外激光的装置,其特征在于:所述第一反射镜(6)、第二反射镜(7)、第三反射镜(8)、第四反射镜(9)均为平面镜;第一反射镜(6)、第二反射镜(7)、第三反射镜(8)、第四反射镜(9)对第二泵浦光(5)全反射。

5.根据权利要求1所述的基于级联光学差频产生中红外激光的装置,其特征在于:所述APPLN晶体(12)和PPLN晶体(14)均为长方体,在X-Y平面内为矩形,晶体的光轴沿Z轴。

6.根据权利要求1所述的基于级联光学差频产生中红外激光的装置,其特征在于:所述APPLN晶体(12)由前后两部分组成,前部分晶体的极化周期固定,后部分晶体的极化周期不固定。

7. 根据权利要求6所述的基于级联光学差频产生中红外激光的装置,其特征在于:APPLN晶体(12)前部分晶体的极化周期为235.13 μm,后部分晶体的极化周期从236.85 μm逐渐减小到234.41 μm。

8.根据权利要求1所述的基于级联光学差频产生中红外激光的装置,其特征在于:所述PPLN晶体(14)极化周期满足第160阶-第171阶中任意一阶anti-Stokes级联差频的相位失配等于0,使级联光(13)中各阶级联光的能量聚集在某一中红外激光(15)。

9.根据权利要求1所述的基于级联光学差频产生中红外激光的装置,其特征在于:所述级联光(13)是多个频率的级联光混合的一种混频光,且它们共线传播;级联光(13)中相邻阶级联光的频率差等于第一泵浦光(2)与第二泵浦光(5)之间的频率差。

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