專利名稱：光學(xué)參量振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)參量振蕩器，尤其是，一種由改變激勵(lì)光的波長(zhǎng)來(lái)改變信號(hào)光和閑頻光波長(zhǎng)的光學(xué)參量振蕩器。
通常，激勵(lì)波長(zhǎng)可調(diào)型的光參量振蕩器，其諧振腔由具有一定透過(guò)率的輸出耦合鏡和全反射鏡組成，非線性晶體放置在諧振腔內(nèi)，激勵(lì)光輸入至諧振腔內(nèi)對(duì)非線性晶體激勵(lì)，于是，輸出信號(hào)光和閑頻光，他們的波長(zhǎng)是按照激勵(lì)光的波長(zhǎng)而定。
在上述的光學(xué)參量振蕩器中，非線性晶體的位置已被固定，在激勵(lì)光的波長(zhǎng)改變時(shí)，可以分別獲得具有所希望波長(zhǎng)的信號(hào)光和閑頻光。
在這方面，作為產(chǎn)生具有任意波長(zhǎng)激勵(lì)光的激勵(lì)光源，通常采用波長(zhǎng)可調(diào)的激光器。作為波長(zhǎng)可調(diào)的激光器，可以是固體激光器，其中所用的晶體，譬如Ti∶Al2O3(鈦蘭寶石H作為激光工作物質(zhì)，也可以是液體激光器，其中采用染料溶液等作為激光工作物質(zhì)，這些激光器已被廣泛地使用。
至今，作為一種選擇以便產(chǎn)生激光器振蕩的波長(zhǎng)的手段，例如可以把衍射光柵，雙折射片等放置在一個(gè)內(nèi)含波長(zhǎng)可調(diào)激光介質(zhì)的激光器諧振腔內(nèi)，這種衍射光柵，雙折射片等用機(jī)械方式受到轉(zhuǎn)動(dòng)，于是只有所希望波長(zhǎng)的出射光從波長(zhǎng)可調(diào)諧激光器輸出的出射光線中取出來(lái)，所取出的出射光根據(jù)波長(zhǎng)可調(diào)激光器反射，由此對(duì)所產(chǎn)生的相同激光振蕩進(jìn)行放大，結(jié)果只有所希望波長(zhǎng)的激光束從激光諧振腔內(nèi)輸出。
然而，上述的常用的選擇波長(zhǎng)的方式有一個(gè)問(wèn)題，即由于衍射光柵，雙折射波片等在這種選波長(zhǎng)方式中受到機(jī)械地轉(zhuǎn)動(dòng)，這就難于提高作為激勵(lì)輸出的激光束的波長(zhǎng)調(diào)諧速度，從而不能以高的速度改變信號(hào)光和閑頻光的波長(zhǎng)。
本發(fā)明是基于上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問(wèn)題提出的。因此，本發(fā)明的目的是提供一種光參量振蕩器。由這種振蕩器其激勵(lì)光的波長(zhǎng)調(diào)諧速度可以加快，信號(hào)光和閑頻光的波長(zhǎng)可高速地改變。
為了獲取上述的目的，本發(fā)明的光參量振蕩器中的諧振腔其組成是，一個(gè)具有預(yù)定透過(guò)率的輸出耦合鏡和一個(gè)全反射鏡，一個(gè)非線性晶體設(shè)置在上述的諧振腔內(nèi)，從激光振蕩器輸出的出射激光束被輸入至上述的諧振腔，作為激勵(lì)光去激勵(lì)上述的非線性晶體，于是，波長(zhǎng)響應(yīng)于上述激勵(lì)光的波長(zhǎng)的信號(hào)光和閑頻光分別得到輸出，其特征是，一個(gè)由相對(duì)置鏡面組成的激光諧振腔，每個(gè)鏡面均具有一個(gè)預(yù)定的反射率，一個(gè)波長(zhǎng)可調(diào)諧激光工作介質(zhì)設(shè)置在上述激光諧振腔內(nèi)并能在預(yù)定范圍的波長(zhǎng)區(qū)內(nèi)進(jìn)行激光振蕩，一個(gè)聲光晶體，放置在上述激光諧振腔內(nèi)，從上述波長(zhǎng)可調(diào)激光工作介質(zhì)出射的光輸入至聲光晶體，一個(gè)聲波輸入裝置安置至上述聲光晶體上，以便對(duì)上述聲光晶體輸入聲波。
另，本發(fā)明的光參量振蕩器，其中，一個(gè)諧振腔由具有一定透過(guò)率的輸出耦合鏡和全反射鏡組成，一個(gè)非線性晶體放置在上述諧振腔內(nèi)，從激光振蕩器輸出的出射激光束作為激勵(lì)光輸入至上述諧振腔內(nèi)，以激勵(lì)上述非線性晶體，于是，響應(yīng)上述激勵(lì)光的波長(zhǎng)的信號(hào)光和閑頻光分別被輸出，其特征是，一個(gè)激光諧振腔，由相對(duì)的鏡面組成，每個(gè)鏡面具有一個(gè)預(yù)定的反射率，一個(gè)波長(zhǎng)可調(diào)激光介質(zhì)放置在上述激光諧振腔，并能在預(yù)定范圍的波長(zhǎng)區(qū)內(nèi)進(jìn)行激光振蕩，一個(gè)聲光晶體，設(shè)置在上述激光諧振腔內(nèi)，從上述波長(zhǎng)可調(diào)激光介質(zhì)出射的光被輸入至聲光晶體，一個(gè)聲波輸入裝置安置至上述聲光晶體上，以對(duì)上述聲光器體輸入聲波，一個(gè)光學(xué)元件設(shè)置在上述激光振蕩器內(nèi)，以校正從上述聲光晶體輸出的衍射光的色散。
此外，本發(fā)明的光參量振蕩器還提供一個(gè)放置在上述包含在所述激光振蕩器內(nèi)的激光諧振腔中的擴(kuò)束裝置，對(duì)從上述波長(zhǎng)調(diào)諧激光介質(zhì)輸出的光束進(jìn)行擴(kuò)束，經(jīng)擴(kuò)束的光將輸入至上述的聲光晶體上。
于是，在本發(fā)明的光參量振蕩器內(nèi)，對(duì)于激光振蕩器輸出的作為激勵(lì)光的出射激光束的波長(zhǎng)選擇可以通過(guò)聲波輸入裝置將聲波輸入至聲光晶體來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以在激光振蕩的情形下，波長(zhǎng)調(diào)諧有可能在高速下進(jìn)行，由此，作為出射激光束的激勵(lì)光的高速和隨意的波長(zhǎng)選擇將成為可能。結(jié)果，有可能加快作為出射激光束的激勵(lì)光的波長(zhǎng)調(diào)諧速度。所以，有可能響應(yīng)激勵(lì)光波長(zhǎng)調(diào)諧速度的加快，而以高速度改變出射的信號(hào)光的波長(zhǎng)和閑頻光的波長(zhǎng)。
在此將詳述從激光振蕩器輸出的作為激勵(lì)光的出射激光束的選擇波長(zhǎng)操作。選擇波長(zhǎng)是基于，允許聲波在具有雙折射性能的聲光晶體，如TiO2晶體等內(nèi)產(chǎn)生，響應(yīng)上述聲波的頻率的具有特定波長(zhǎng)衍射光的偏振面，在輸入至上述晶體的光線中有一個(gè)是垂直于非衍射光的偏振面，此外上述衍射光的出射角相對(duì)于非衍射光的出射角傾斜，所以他們之間有明顯的不同。


圖1是表示利用聲波使具有一個(gè)特定波長(zhǎng)的光102的偏振作用進(jìn)行波長(zhǎng)選擇的原理圖，其中波長(zhǎng)為λi和角頻率為ωi的入射光入射至具有雙折射性能的聲光晶體100上。在這種情況下，將頻率ω的聲波104加至聲光晶體100中時(shí)，得到衍射光106。
對(duì)于衍射光106，它是在上述聲光晶體100內(nèi)衍射的光線分量，當(dāng)全反射鏡110和在出射光一側(cè)上具有一上預(yù)定透過(guò)率的腔鏡予以設(shè)置時(shí)，由它們構(gòu)成一個(gè)激光諧振腔，其中衍射光在全反射鏡110和出射光側(cè)上的腔鏡112之間往復(fù)。
在這種情形下，衍射光106的波長(zhǎng)由在聲光晶體100內(nèi)產(chǎn)生的聲波104的頻率來(lái)確定。因此，例如在這種布置中，將用RF射頻電源驅(qū)動(dòng)的壓電元件附著至聲光晶體100，壓電元件100受到RF電源的驅(qū)動(dòng)，在壓電晶體內(nèi)引起應(yīng)變，于是，含有一個(gè)反映應(yīng)變的頻率的聲波104被輸入至聲光晶體100，從而由控制RF電源的頻率就可能對(duì)激光波長(zhǎng)進(jìn)行可變的控制。
另，對(duì)衍射光106的衍射效率是由聲波的強(qiáng)度決定的，于是在RF電源的輸入功率受到控制時(shí)，就可能控制激光諧振腔的損耗，進(jìn)一步可變地控制激光器的輸出。
然而，由于衍射角α109相對(duì)于衍射光的波長(zhǎng)不完全是恒定的，所以構(gòu)成激光諧振腔的波長(zhǎng)范圍由于全反射鏡110相對(duì)于衍射光106的垂直反射的原因，該波長(zhǎng)范圍是窄的。由此，所設(shè)置的全反射鏡110的角度必須慢慢調(diào)節(jié)，以便在一個(gè)寬區(qū)域內(nèi)振蕩激光，從而就有這樣一種擔(dān)擾，即，從實(shí)際觀點(diǎn)來(lái)看這種調(diào)節(jié)操作是復(fù)雜的?；诖耍托枰獰o(wú)論如何校正衍射角α109的偏轉(zhuǎn)，以加寬可變波長(zhǎng)的范圍，同時(shí)不用改變所設(shè)置的全反射鏡101的角度。
作為一種校正衍射角α109的偏轉(zhuǎn)的裝置，例如用一種裝置，其中可采用一種對(duì)光的波長(zhǎng)色散的光學(xué)元件，例如三角棱鏡等。使具有由波長(zhǎng)λ1和λ2所限定的偏轉(zhuǎn)角Δα的光線在通過(guò)三角棱鏡之后這二束光線基本上平行地前進(jìn)。結(jié)果，就有可能相對(duì)全反射鏡110始終垂直輸入衍射光106，于是就能構(gòu)成適用一個(gè)寬波長(zhǎng)區(qū)的激光諧振腔。
另，在這種情況下，還存在由于激光器輸出功率的提高致使激光諧振腔內(nèi)的聲光晶體100受到光損傷的擔(dān)擾(例如，利用TeO2晶體作為聲光晶體100時(shí)，它容易受到損傷，因?yàn)門(mén)eO2晶體的損傷閾值是小于激光晶體和其它的光學(xué)部件)。但在激光諧振腔內(nèi)放置一個(gè)擴(kuò)束器將可降低聲光晶體100損傷的可能性。這種擴(kuò)束器可以是一種簡(jiǎn)單的類似于望遠(yuǎn)鏡的單光束顯微鏡，以便擴(kuò)展輸入至聲光晶體100的光束的束徑。
本發(fā)明將由下述的詳細(xì)說(shuō)明和示意的附圖提供更為充分的理解，但這并不對(duì)本發(fā)明作出限制，其中圖1是說(shuō)明利用由聲波產(chǎn)生的特定波長(zhǎng)光的衍射作用進(jìn)行波長(zhǎng)選擇的原理圖；圖2是說(shuō)明本發(fā)明的一種光參量振蕩器實(shí)例的示意結(jié)構(gòu)圖；圖3是說(shuō)明第一種激光振蕩器結(jié)構(gòu)的示意結(jié)構(gòu)圖；圖4是分別表示激光勵(lì)光的波長(zhǎng)和出射信號(hào)光及閑頻光的波長(zhǎng)之間關(guān)系的圖表；圖5是表示激勵(lì)光的波長(zhǎng)和出射信號(hào)光及閑頻光的輸出之間相應(yīng)關(guān)系的圖表；圖6是表示出射信號(hào)光以及出射閑頻光的波長(zhǎng)各自與出射信號(hào)以及出射閑頻光的輸出之間關(guān)系的圖表；圖7是說(shuō)明本發(fā)明另一種光參量振蕩器實(shí)例的示意結(jié)構(gòu)圖；圖8是說(shuō)明第二種激光振蕩器結(jié)構(gòu)的示意結(jié)構(gòu)圖；圖9是說(shuō)明第二種激光振蕩器結(jié)構(gòu)的示意結(jié)構(gòu)圖；圖10是說(shuō)明第四種激光振蕩器結(jié)構(gòu)的示意結(jié)構(gòu)圖；圖11是說(shuō)明第五種激光振蕩器結(jié)構(gòu)的示意結(jié)構(gòu)圖；圖12是說(shuō)明第六種激光振蕩器結(jié)構(gòu)的示意結(jié)構(gòu)圖；圖13是說(shuō)明第七種激光振蕩器結(jié)構(gòu)的示意結(jié)構(gòu)圖；圖14是說(shuō)明第八種激光振蕩器結(jié)構(gòu)的示意結(jié)構(gòu)圖；圖15是說(shuō)明第九種激光振蕩器結(jié)構(gòu)的示意結(jié)構(gòu)圖；圖16是說(shuō)明第十種激光振蕩器結(jié)構(gòu)的示意結(jié)構(gòu)圖。
下面將參見(jiàn)附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明的各種光參量振蕩器的實(shí)例。
圖2是說(shuō)明本發(fā)明的一種光參量振蕩器實(shí)例的示意結(jié)構(gòu)圖。在這種光參量振蕩器中，諧振腔是由一個(gè)在輸出端上具有一定透過(guò)率的腔鏡10和一個(gè)全反射腔鏡12組成，在諧振腔內(nèi)安置一個(gè)KTP晶體14作為非線性晶體。
引用數(shù)字16表示一個(gè)激光振蕩器，作為一個(gè)激勵(lì)光源，它可采用電學(xué)方式選擇某一波長(zhǎng)。激勵(lì)光A是由激光振蕩器16輸出的激光束，它經(jīng)過(guò)全反射鏡18和20的反射，再輸入至聚光鏡22，然后由聚光鏡22會(huì)聚的光再輸入至諧振腔。
圖3表示激光振蕩器16的結(jié)構(gòu)，其中，激光諧振腔是由一個(gè)在輸出端具有一定透過(guò)的腔鏡200，以及一個(gè)全反射腔鏡202構(gòu)成。
在激光諧振腔內(nèi)，采用一個(gè)Ti∶Al2O3激光晶體204構(gòu)成一個(gè)波長(zhǎng)可調(diào)的激光器，一個(gè)具有雙折射特性的聲光晶體206按照從輸出端的腔鏡200至全反射腔鏡202的次序設(shè)置。
另，一個(gè)壓電元件210被附著至聲光晶體206上，該壓電元件210作為輸入聲波的元件，它由一個(gè)射頻RF電源208驅(qū)動(dòng)。于是，在RF電源驅(qū)動(dòng)壓電元件210，并引起壓電元件內(nèi)應(yīng)變時(shí)，具有頻率響應(yīng)上述由壓電元件210所造成的上述應(yīng)變的聲波輸入至聲光晶體206。
一方面，全反射鏡202其構(gòu)成方式是，它只在一定的方向上反射由聲光晶體206衍射的衍射光B。
壓電元件210被安置成，使聲波入射至聲光晶體206，使其只衍射具有出射激光束的波長(zhǎng)的光，這個(gè)出射激光束是欲作為激勵(lì)光A輸出的激光束。
還有，Ti＝Al2O3激光晶體204其設(shè)置成，使得對(duì)Ti＝Al2O3激光晶體204進(jìn)行激勵(lì)的激勵(lì)激光束C被輸入至激光晶體上。
在上述的安排中，當(dāng)KTP晶體受到從激光振蕩器16輸出的激勵(lì)光A激勵(lì)時(shí)，將有二種類型的光分別被輸出，即，一種信號(hào)光，另一種閑頻光，他們的波長(zhǎng)響應(yīng)于激勵(lì)光A的波長(zhǎng)。
具有各自波長(zhǎng)的每一種信號(hào)光和閑頻光在由出射端腔鏡10和全反射腔鏡12組成的諧振腔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)而受到放大，于是產(chǎn)生振蕩。結(jié)果，從出射光端腔鏡10輸出出射信號(hào)光和出射閑頻光。
在這種情況下，當(dāng)激勵(lì)光A的波長(zhǎng)改變時(shí)，每一個(gè)具有所需波長(zhǎng)的出射信號(hào)光和出射閑頻光可得到輸出。
下面將介紹從激光振蕩器16輸出的激勵(lì)光A。首先，由Nd∶YAG激光器的二次諧波輸出來(lái)激勵(lì)Ti∶Al2O3激光晶體204，激勵(lì)的激光束為C。另，依據(jù)上述的原理，控制RF電源208的頻率，按照希望從出射端腔鏡200作為激勵(lì)光輸出的出射激光束的波長(zhǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)壓電元件210。
在上述的情形中，對(duì)于具有響應(yīng)RF電源208的頻率，并從Ti∶Al2O3激光晶體204輸出的出射光線中的出射光，它是從一個(gè)被輸入至聲光晶體206并且屬于一個(gè)寬范圍的波長(zhǎng)區(qū)的出射光線中得到的，從聲光晶體206輸出的光在預(yù)定的方向上被衍射作為衍射光13。由此，沿著一定的方向受衍射的從聲光晶體206輸出的衍射光B由全反射鏡202反射，致使光在激光諧振腔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
結(jié)果，只有波長(zhǎng)響應(yīng)RF電源208的頻率的光被放大，同時(shí)產(chǎn)生激光振蕩，從而只有具有上述波長(zhǎng)的出射激光束能作為激勵(lì)光輸出。
如上所述，可以利用RF電源208，選擇振蕩壓電元件210的RF電源的頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)作為激光振蕩器16出射激光束的激勵(lì)光A的波長(zhǎng)選擇。從而在激光振蕩情形下的頻率調(diào)諧可以高速度地進(jìn)行，使作為出射激光束的激勵(lì)光A的高速和任意波長(zhǎng)的選擇成為可能。結(jié)果，有可能加快作為出射激光束的激勵(lì)光A的波長(zhǎng)調(diào)諧速度。基于激勵(lì)光的波長(zhǎng)調(diào)諧速度的加快，就可能以高的速度改變出射信號(hào)光和出射閑頻光的波長(zhǎng)。
下面將介紹按照下述實(shí)驗(yàn)條件，利用圖2和3所示的光參量振蕩器所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(實(shí)驗(yàn)條件)激勵(lì)光A波長(zhǎng)為760nm-948nm的脈中激光束，最大脈沖能量為4mJ，脈寬20ns-40ns。出射端腔鏡10在信號(hào)光波長(zhǎng)，反射90％。全反射腔鏡12在信號(hào)光波長(zhǎng)，反射99.9％。
圖4是表示激勵(lì)光A的波長(zhǎng)與出射信號(hào)光的波長(zhǎng)和出射閑頻光的波長(zhǎng)之間各自關(guān)系的圖表，圖5是表示激勵(lì)光A的波長(zhǎng)與出射信號(hào)光的輸出和出射閑頻光的輸出之間各自關(guān)系的圖表，圖6是表示出射信號(hào)光的波長(zhǎng)以及出射閑頻光的波長(zhǎng)與出射信號(hào)光及出射閑頻光的輸出之間各自的關(guān)系圖表。
如圖4-6所示，在利用圖2和圖3所示的光參量振蕩器時(shí)，出射信號(hào)光可以在1045nm-1370nm的波長(zhǎng)區(qū)內(nèi)選擇任意的波長(zhǎng)來(lái)進(jìn)行激光振蕩，而出射閑頻光可以在2180nm-3080nm的波長(zhǎng)區(qū)內(nèi)選擇任意的波長(zhǎng)來(lái)進(jìn)行光振蕩。
在上述的實(shí)例中，雖然諧振腔由在輸出端具有一定透過(guò)率的腔鏡10和全反射腔鏡12組成，但是，可按照下述方式來(lái)構(gòu)成光參量振蕩器，即，將具有與全反射鏡12相同性能的反射膜30涂在KTP晶體14的光入射面上，而將具有出射端腔10相同性能的反射膜32涂在如圖7所示的KTP晶體14的光出射面上，于是不用提供由出射端腔鏡10和全反射腔鏡7組成的諧振腔。在圖7中，如圖2所示的相同的引用字母表示按圖2實(shí)例的光參量振蕩器的相同或等效的部件，對(duì)他們的詳細(xì)說(shuō)明在此從略。
參見(jiàn)圖7，按照該實(shí)例構(gòu)成光參量振蕩器時(shí)，可使整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更為緊湊。
另一方面，激光振蕩器16的結(jié)構(gòu)并不限于圖3所示的，但下面介紹的每種激光振蕩器的結(jié)構(gòu)適宜可選用。(第二種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu))圖8是用于說(shuō)明第二種激光振蕩器16的示意構(gòu)成圖。其中，為易于理解相同的引用符號(hào)表示與圖3中所示的相同的部件。
在第二種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu)中，激光諧振腔由在出射端上具有一定透過(guò)率的腔鏡200和全反射腔鏡202組成的，類似于圖3所示的結(jié)構(gòu)。
在激光諧振腔中，按照從出射端腔鏡200至全反射腔鏡202的次序依次設(shè)置Ti∶Al2O3激光晶體204，聲光晶體206，以及用于校正衍射光B的色散的色散校正棱鏡212。安置全反射腔鏡202，使其反射從色散校正棱鏡212射出的光。
色散校正棱鏡212可以使作為激勵(lì)光A的出射激光束的方向性，通過(guò)校正從聲光晶體206出射的衍射光B的色散向總是保持恒定。
還有，如同圖3所示的結(jié)構(gòu)，將壓電元件布置成，使聲波輸入至聲光晶體206，以致在一定方向內(nèi)只衍射具有出射激光束的波長(zhǎng)的出射光，該出射光是希望從出射端的腔鏡200輸出的作為激勵(lì)光A的光。
在上述的安排中，利用Nd∶YAG激光器的二次諧波作為激勵(lì)激光束C來(lái)激勵(lì)Ti∶Al2O3激光晶體。并且，基于上述的原理，控制RF電源208的頻率，使其響應(yīng)欲從輸出端腔鏡200作為激勵(lì)光A輸出的出射光束的波長(zhǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)壓電元件210。
在上述的情形中，由從Ti∶Al2O3激光晶體204輸出的出射光線中，具有波長(zhǎng)響應(yīng)RF電源208的頻率的出射光在一定方向上受到衍射，并從聲光晶體206輸出，作為衍射光B，上述的從激光晶體出射的光線是一束輸入至聲光晶體206并具有寬范圍波長(zhǎng)區(qū)的光。之后，從聲光晶體206出射的衍射光B，以衍射狀態(tài)，沿著一定方向輸入至色散校正棱鏡212，再在恒定的方向內(nèi)出射。之后，從色散校正棱鏡212出射的光由全反射腔鏡202反射，從而使所得到的光在激光諧振腔內(nèi)往復(fù)行進(jìn)。
結(jié)果，使波長(zhǎng)響應(yīng)RF電源208的頻率的光受到放大，同時(shí)產(chǎn)生激光振蕩。于是，只有具有上述波長(zhǎng)的出射激光束可以作為激勵(lì)光A輸出。(第三種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu))圖9是說(shuō)明第三種激光振蕩器16的示意結(jié)構(gòu)圖。其中，相同的引用符號(hào)表示與圖3和8所示的相同的部件，以易于理解。
在第三種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu)中，激光諧振腔是由在出射端具有一定透過(guò)率的腔鏡200和全反射腔鏡202組成，其結(jié)構(gòu)如同圖3所示的。
在激光諧振腔中，一個(gè)Ti∶Al2O3激光晶體，一個(gè)調(diào)節(jié)光束直徑的望遠(yuǎn)鏡214，一個(gè)聲光器體206和一個(gè)色散校正棱鏡212，依照從出射端腔鏡200的一側(cè)至全反射腔鏡202的一側(cè)的次序布置。將全反射腔鏡202布置成可反射從色散校正棱鏡212出射的光。望遠(yuǎn)鏡214布置成使輸入至聲光晶體206的光的直徑可以在所希望的大小內(nèi)予以擴(kuò)展。色散校正棱鏡212其結(jié)構(gòu)相同于第二種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu)，它能夠通過(guò)對(duì)從聲光晶體206輸出的衍射光B的色散進(jìn)行校正來(lái)使作為激勵(lì)光A的出射光的方向性保持恒定。
另，類似于圖3所示的結(jié)構(gòu)，將壓電元件210布置成可以將聲波輸入至聲光晶體206，致使在一定方向內(nèi)只衍射具有欲從出射端腔鏡200輸出的出射激光束的波長(zhǎng)的出射光，該出射光作為激勵(lì)光輸出。
在上述的布置中，利用Nd∶YAG激光器的二次諧波作為激勵(lì)激光束C來(lái)激勵(lì)Ti∶Al2O3激光晶體。另，基于上述原理，控制RF電源的頻率，根據(jù)欲從出射端腔鏡200作為激勵(lì)光A輸出的出射激光束的波長(zhǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)壓電元件210。
在上述情況中，用望遠(yuǎn)鏡214對(duì)從Ti∶Al2O3激光晶體出射的出射光束直徑擴(kuò)展至所需要的尺寸，再將經(jīng)擴(kuò)展的出射光輸入至聲光晶體206。
因此，即使在激光器的輸出功率提高的情況下，由于輸入至聲光晶體206的光束直徑由望遠(yuǎn)鏡214予以擴(kuò)展，所以單位面積輸入至聲光晶體206的光的輸出功率得到降低，從而可抑制聲光晶體206的損傷。
從Ti∶Al2O3激光晶體204輸出的出射光線的通過(guò)望遠(yuǎn)鏡214輸入至聲光晶體206，它具有寬范圍的波長(zhǎng)區(qū)，在聲光晶體中具有響應(yīng)RF電源208的頻率的波長(zhǎng)的出射光在一定方向內(nèi)受到衍射，并從聲光晶體206出射，作為衍射光B。還有，沿一定方向以衍射狀態(tài)從聲光晶體206輸出的衍射光B被輸入至色散校正棱鏡212，然而在恒定方向內(nèi)出射。之后，從色散校正棱鏡212出射的光受到全反腔鏡202的反射，由此所得到的光在激光諧振腔內(nèi)往復(fù)行進(jìn)。
結(jié)果，只有波長(zhǎng)響應(yīng)RF電源208的頻率的光被放大，產(chǎn)生激光振蕩。于是，只有具有上述波長(zhǎng)的出射光可以作為激勵(lì)光A輸出。(第四種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu))圖10是說(shuō)明第四種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu)的示意構(gòu)成圖。其中，為易于理解，相同的引用符號(hào)表示與圖3，8和9中相同的部件。
在第四種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu)中，采用一種所謂“Z”字形的激光諧振腔，其中在激光諧振腔內(nèi)光往復(fù)的光路是呈“Z”型的。這種“Z”字形的激光諧振腔是由一個(gè)在輸出端具有一定透過(guò)率的腔鏡200和一個(gè)全反射腔鏡202組成。
另，將Z字形的激光諧振腔安排成使激勵(lì)激光束C被輸入，此外，在出射端腔鏡200和全反射腔鏡202之間設(shè)置反射往復(fù)光的第一中間鏡216，以及在出射端腔鏡200和全反射腔鏡202之間設(shè)置反射往復(fù)光的第二中間鏡218，在激光諧振腔內(nèi)往復(fù)的B光的光路呈現(xiàn)“Z”形的光路。
在第一中間鏡216和第二中間鏡218之間的激光諧振腔的光路上安置一個(gè)Ti∶Al2O3激光晶體204作為一個(gè)波長(zhǎng)可調(diào)激光介質(zhì)，該介質(zhì)的光入射端面切割成布儒斯特(Brewster)角，在這個(gè)角的端面上入射光的反射為零。從而，由于激勵(lì)激光束C在縱向的同軸激勵(lì)而產(chǎn)生激光振蕩。
還有，聲光晶體206是作為一個(gè)波長(zhǎng)選擇的晶體，它具有雙折射特性，該晶體設(shè)置在激光諧振腔光路上的第二中間鏡218和全反射腔鏡202之間。
此外，作為聲波輸入裝置，將由RF電源208驅(qū)動(dòng)的壓電元件210附著在聲光晶體206上，壓電元件210的頻率由PC機(jī)220控制。于是，在壓電元件210由RF電源208驅(qū)動(dòng)時(shí)，其中，驅(qū)動(dòng)頻率將由PC機(jī)220控制預(yù)設(shè)在一個(gè)任意值上，從而在壓電元件210內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)變，依據(jù)壓電元件210的應(yīng)變，使具有響應(yīng)上述應(yīng)變頻率的聲波輸入至聲光晶體206。結(jié)果，聲光晶體206只衍射響應(yīng)輸入聲波的光。
由此，聲波向聲光晶體206的輸入是受到PC機(jī)220控制的，其控制方式是，利用壓電元件210，只使俗從出射端腔鏡200輸出的具有出射激光束的波長(zhǎng)的光可作為激勵(lì)光A輸出，同時(shí)衍射光B由聲光晶體206在一定方向內(nèi)受到衍射，從而能夠形成激光振蕩。
還有，用于校正衍射光B色散的色散校正棱鏡212設(shè)置在聲光晶體206和全反射腔鏡202之間。利用色散校正棱鏡212，可以使作為激勵(lì)光A的出射激光束的方向性保持恒定。
在第四種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu)中，使用脈沖激勵(lì)的激光器222作為將激勵(lì)光C輸入至激光諧振腔的激光器。一種脈沖激勵(lì)激光器的例子是，它包括一個(gè)小型的高重復(fù)率激光二極管(LD)激勵(lì)的固體激光器等。尤其，可以采用CW-Q開(kāi)關(guān)脈沖YAG激光器，CW-Q-開(kāi)關(guān)脈沖Nd∶YLF激光器等。
由脈沖激勵(lì)激光器222產(chǎn)生的激勵(lì)光C由全反射鏡224反射至全反射光束會(huì)聚鏡226，由全反射光束會(huì)聚鏡226，將激勵(lì)光C會(huì)聚，會(huì)聚光通過(guò)第一中間鏡216，從而引起激光晶體204(Ti∶Al2O3Z縱向進(jìn)行同軸激勵(lì)。
在上述的布置中，為獲取作為激勵(lì)光A的出射激光束，需要使用由脈沖激勵(lì)激光器222輸入的激勵(lì)激光束C來(lái)激勵(lì)Ti∶Al2O3激光晶體。根據(jù)上述原理，用PC機(jī)220來(lái)控制RF電源208的頻率，以響應(yīng)欲從出射腔鏡200輸出作為激勵(lì)光A的出射激光束的波長(zhǎng)來(lái)振蕩壓電元件210。
在上述情形中，在從Ti∶Al2O3激光晶體204出射的出射光線中具有波長(zhǎng)響應(yīng)RF電源頻率的出射光，它在一定方向上受到衍射，并從聲光晶體206輸出，作為衍射光，上述的出射光是從輸入至聲光晶體206的，并具有寬范圍波長(zhǎng)區(qū)的光中得到。進(jìn)而，沿著一定的方向以衍射狀態(tài)從聲光晶體206出射的衍射光B通過(guò)色散校正棱鏡212輸入至全反射腔鏡202，使輸入的光受到全反射腔鏡202的反射。于是，最終的光在激光諧振腔內(nèi)沿著“Z”字形光路往復(fù)行進(jìn)。
結(jié)果，只有波長(zhǎng)響應(yīng)RF電源208的頻率的光受到放大，產(chǎn)生激光振蕩。由此，只有具有上述波長(zhǎng)的出射激光束從激光諧振腔內(nèi)作有激勵(lì)光A被輸出。
如上所述，利用PC機(jī)220的控制，通過(guò)選擇RF電源208的某個(gè)頻率，并用RF電源208去振動(dòng)壓電元件210，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)作為激勵(lì)光A的出射光束波長(zhǎng)的選擇。于是，有可能取得一種快速的，任意選擇作為激勵(lì)光A的出射光束的波長(zhǎng)，同時(shí)提高作為激勵(lì)激光A的出射激光束的波長(zhǎng)調(diào)諧速度。
另，由于設(shè)置色散校正棱鏡212，可校正衍射光B的衍射角色散。如果衍射光B的衍射角存在色散，則光的光路在激光諧振腔內(nèi)發(fā)生改變，于是波長(zhǎng)可變區(qū)受到限制。在這種情況下，如果提供色散校正棱鏡212，上述問(wèn)題就可得到消除。
此外，將激光諧振腔的結(jié)構(gòu)設(shè)置成“Z”字形，這種結(jié)構(gòu)被安排成，由全反射聚光鏡226會(huì)集激勵(lì)激光束C，并輸入至激光晶體(Ti∶Al2O3)204。因此，即使從脈沖激勵(lì)激光器222提供低的激勵(lì)輸入功率給激勵(lì)光束C，也可能足以產(chǎn)生激光振蕩。(第五種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu))圖11是說(shuō)明第五種激光振蕩器16的構(gòu)成的示意結(jié)構(gòu)圖。其中，為易于理解，相同的引用符號(hào)表示與圖3，8，9和10中的相同的部件，對(duì)其詳細(xì)的說(shuō)明從略。
第五種激光振蕩器6的結(jié)構(gòu)不同于圖10所示的第四種激光振蕩器6的結(jié)構(gòu)，不同點(diǎn)只是，第五種激光諧振腔的結(jié)構(gòu)是以所謂“X”字形構(gòu)成。
在“X”字形激光諧振腔用在第五種激光共振腔16的結(jié)構(gòu)中，由于用全反射光束會(huì)聚鏡226將激勵(lì)激光束C匯集，并輸入會(huì)聚的激光束至Ti∶Al2O3激光晶體18，即使從脈沖激勵(lì)激光器222得到低激勵(lì)輸入功率的激勵(lì)光束C，也足以產(chǎn)生激光振蕩。
此外，根據(jù)這種“X”字形的激光諧振腔，其結(jié)構(gòu)可以做得比“Z”字形的激光諧振腔更為緊湊。(第六種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu))圖12是說(shuō)明第六種激光諧振腔16結(jié)構(gòu)的示意構(gòu)成圖。其中，為易于理解，相同的引用符號(hào)表示與圖3、8、9、10和11中相同的部件，對(duì)他們的詳述從略。
第六種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu)不同于圖10所示的第四種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu)，其不同點(diǎn)在于，用出射端腔鏡200替代圖10所示的全反射腔鏡202，同時(shí)去掉圖10中的出射端腔鏡200和第一中間鏡216，這樣一種布置，即，將激勵(lì)激光束C輸入至Ti∶Al2O3激光晶體的端面，在該側(cè)端面上入射激勵(lì)激光束C。此外，在該端面上涂一層特殊的反射涂層228，以反射從Ti∶Al2O3激光晶體204輸出的光，對(duì)此本文不作詳述。
由此，在第六種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu)中，激光諧振腔是由反射涂層228和出射端腔鏡200組成。
為此，按照第六種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu)，相比于圖10所示的第四種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu)，以及圖11所示的第五種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu)，第六種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu)中的部件數(shù)可減少，因此可使整個(gè)系統(tǒng)小型化，還可降低其成本。(第七種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu))圖13是說(shuō)明第七種激光振蕩器16結(jié)構(gòu)的示意構(gòu)成圖。其中，相同的引用符號(hào)表示與圖3，8，9、10、11和12中那些相同的部件，這將易于理解，對(duì)其詳述在此從略。
第七種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu)不同于圖10所示的第四種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu)，其不同點(diǎn)在于，輸入入射光的Ti∶Al2O3激光晶體204的輸入端表面沒(méi)有進(jìn)行布儒斯特角的切割，也不以布儒斯特角放置，但是Ti∶Al2O3激光晶體204只是受到垂直入射的切割，同時(shí)，在其端面也沒(méi)有反射涂層203，只是使晶體受到垂直地輸入激勵(lì)激光束。
如上所述，使Ti∶Al2O3激光晶體204處于受到激勵(lì)光束C垂直輸入的位置要比以布儒斯特角放置Ti∶Al2O3激光晶體204來(lái)得容易，此外，角色散也小，從而可以取得一個(gè)寬的波長(zhǎng)區(qū)。(第八種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu))圖14是說(shuō)明第八種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu)的示意構(gòu)成圖。其中，相同的引用符號(hào)表示與圖3、8、9、10、11、12和13中的相同的部件，這將易于理解。
第八種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu)包含一種所謂“Z”字形激光諧振腔，其中，在激光諧振腔內(nèi)往復(fù)的光的光路呈現(xiàn)“Z”字形光路，這種“Z”字形激光諧振腔設(shè)置一個(gè)具有一定透過(guò)率的出射端腔鏡200(例如，該鏡反射輸入光的98％，而透過(guò)為2％)，和全部反射輸入光的全反射腔鏡202(該鏡100％反射輸入的光)。
另，“Z”字形激光諧振腔包含一個(gè)使激勵(lì)激光束C輸入的第一中間鏡216，而它全部反射往返在出射端腔鏡200和全反射腔鏡202之間的光，以及一個(gè)全部反射往返在出射端腔鏡200和全反射腔鏡202之間光的第二中間鏡218。此外，使該激光諧振腔布置成，在激光諧振腔內(nèi)往返的光的光路呈出“Z”字形的。
在第一中間鏡216和第二中間鏡218之間，以及在激光諧振腔的光路上設(shè)置一個(gè)波長(zhǎng)可調(diào)的激光介質(zhì)，Ti∶Al2O3激光晶體204其入射光的入射端面有一個(gè)布儒期特角，在該端面角，入射光的反射為零，從而由激勵(lì)激光束C在縱向的同軸激勵(lì)，并引起激光振蕩。
另，聲光晶體206是一種用于選擇波長(zhǎng)的晶體，具有雙折射特性，該晶體設(shè)置在第二中間鏡218和激光諧振腔光路上的全反射腔鏡202之間。
另外，聲光晶體206上裝有作為聲波輸入裝置的壓電元件210，壓電元件210由RF電源208驅(qū)動(dòng)，RF電源的頻率由個(gè)人計(jì)算機(jī)220予以控制。這樣，當(dāng)RF電源驅(qū)動(dòng)壓電元件時(shí)，其頻率已經(jīng)根據(jù)個(gè)人計(jì)算機(jī)220的控制調(diào)到任意值，從而引起壓電元件210的應(yīng)變，根據(jù)壓電元件210的這種應(yīng)變，頻率響應(yīng)于上述應(yīng)變的聲波被輸入聲光晶體206。結(jié)果，聲光晶體206只衍射響應(yīng)于輸入的聲波的光。
因此，聲波輸入聲光晶體206是由個(gè)人計(jì)算機(jī)220以這樣的方式控制的，即只有具有利用壓電元件210要從輸出端腔鏡200作為激勵(lì)光A輸出的出射激光束的波長(zhǎng)的光才能作為衍射光B輸出，衍射光B已由聲光晶體206沿規(guī)定方向衍射，從而產(chǎn)生激光振蕩。
此外，用以校正衍射光B的色散的色散校正棱鏡212配置在聲光晶體206和全反射腔鏡202之間。利用色散校正棱鏡212，可保持作為激勵(lì)光A的出射激光束的方向恒定。
在第八種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu)中，利用一個(gè)連續(xù)振蕩的激光器(CW)作為對(duì)激光諧振腔輸入激勵(lì)光C的激光器。一種所用的CW激光器232可以是，例如，連續(xù)振蕩的Ar離子激光器(CW-Ar)等，和連續(xù)振蕩的Nd∶YAG激光器(CW-Nd∶YAG)等的二次諧波激光器。
在使用LiSAF激光晶體的情形下，利用LiSAF等晶體來(lái)替代Ti∶Al2O3激光晶體204作為波長(zhǎng)調(diào)諧激光介質(zhì)，固體激光器，例如，Nd∶YA，Nd∶YLF激光器等的二次諧波也可以用作CW激光器232。
由CW激光器232產(chǎn)生的激勵(lì)激光C由全反射鏡224反射至全反射光束會(huì)聚鏡226，使它被全反射光束會(huì)聚鏡226匯聚，并通過(guò)第一中間鏡216輸入，以便在縱向方向上引起Ti∶Al2O3204的共軸振蕩。
在這種情況下，需使用一個(gè)具有高衍射效率的聲光晶體206，盡可能地使光受到衍射，至于從聲光晶體206出射的衍射的光B，可以利用從CW激光器232輸入至激光諧振腔內(nèi)作為激勵(lì)激光束C提供的具有低功率的連續(xù)振蕩激光束來(lái)引起激光振蕩。
在上述的布置中，為取得作為激勵(lì)光的出射激光束，利用CW激光器232輸入的激勵(lì)激光束C來(lái)激勵(lì)A(yù)i∶Al2O3激光晶體204。根據(jù)上述原理，利原PC機(jī)220控制RF電源的頻率，按照欲從出射端腔鏡200作為激勵(lì)光A輸出的出射激光束的波長(zhǎng)來(lái)振動(dòng)壓電元件210。
在上述情形中，在從Ti∶Al2O3光晶體204輸出的出射光線中，具有波長(zhǎng)響應(yīng)RF電源208的頻率的出射光，在一定的方向內(nèi)受到衍射，并從聲光晶體206作為衍射光B輸出，上述的出射光線輸入到聲光晶體206，并具有寬范圍的波長(zhǎng)區(qū)。還有，從聲光晶體206沿著一定方向以衍射狀態(tài)輸出的衍射光B通過(guò)色散校正棱鏡212輸入至全反射鏡202，從而由全反射鏡202反射輸入的光束，于是使最終的光沿著“Z”字形光路在激光諧振腔內(nèi)往返行進(jìn)。
結(jié)果，只有波長(zhǎng)響應(yīng)RF電源208的頻率的光受到放大，同時(shí)產(chǎn)生激光振蕩。由此，具有上述波長(zhǎng)的出射光可作為激光A輸出。
如上所述，在PC機(jī)220控制下，通過(guò)選擇RF電源208的頻率，并借助RF電源208來(lái)振動(dòng)壓電元件210，來(lái)實(shí)現(xiàn)作為激勵(lì)光A的出射激光束的波長(zhǎng)的選擇。因此，在激光振蕩的情形下，有可能以高速度進(jìn)行波長(zhǎng)的調(diào)諧，致使對(duì)作為激勵(lì)光A的出射激光的波長(zhǎng)可進(jìn)行快速和任意的選擇，以此提高作為激勵(lì)激光A的出射激光束的波長(zhǎng)調(diào)諧速度。
另，由于設(shè)置色散校正棱鏡212，從而校正衍射光B的色散。如果衍射光B被色散，光的光路在激光諧振腔內(nèi)改變，于是波長(zhǎng)可調(diào)區(qū)受到限制。然而，在這種情況下，當(dāng)提供色散校正棱鏡212時(shí)，上述問(wèn)題可以消除。除上述之外，在波長(zhǎng)調(diào)諧的情況下所引起的作為激勵(lì)光的出射激光束在出射方向上的改變也可予以校正。
此外，可將激光諧振腔做成“Z”字形，其安排成，用全反射光束會(huì)聚鏡226會(huì)聚激勵(lì)激光束C，并輸入至Ti∶Al2O3激光晶體204。于是，即使從CW激光器232給出的激光束C具有低的激勵(lì)輸入功率，也足以進(jìn)行激光振蕩。(第九種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu))圖15是說(shuō)明第九種激光振蕩器16結(jié)構(gòu)的示意構(gòu)成圖。其中，相同的引用符號(hào)表示與圖3，8，9，10，11，12，13和14中相同的部件，這樣易于理解，對(duì)他們的詳細(xì)說(shuō)明在此從略。
第九種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu)不同于圖14所示的第八種激光振蕩器的結(jié)構(gòu)，不同點(diǎn)在于，Ti∶Al2O3激光晶體204的輸入端面沒(méi)有布儒斯特切割，晶體也沒(méi)有以布儒斯特角布置，而是使Ti∶Al2O3激光晶體204受到垂直入射的切割，晶體端面沒(méi)有反射涂層203，將晶體設(shè)置成讓激勵(lì)激光束C垂直地入射其上。
如上所述，含Ti∶Al2O3204晶體設(shè)置成，使激勵(lì)激光束C垂直地輸入比使Ti∶Al2O3204晶體以布儒斯特角設(shè)置更為容易，另外角色散也小，因而可以取得寬的波長(zhǎng)區(qū)。(第十種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu))圖16是說(shuō)明第十種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu)的示意圖。其中，相同的引用符號(hào)表示與圖3、8、9、10、11、12、13、14和15中相同的部件，這將易于理解，對(duì)他們的詳細(xì)說(shuō)明將從略。
第十種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu)不同于圖14所示的第八種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu)，不同點(diǎn)在于，將圖14中所示的出射端腔鏡200用具有100％反射的全反射腔鏡234替代，輸出沒(méi)有衍射的光D作為出射光，即激勵(lì)光A。
根據(jù)第十種結(jié)構(gòu)的激光振蕩器16，由于設(shè)有使用出射端的透射腔鏡200，所以相比于圖14所示的第八種激光振蕩器16的結(jié)構(gòu)，可使由于激光振蕩器所引起的光的損失得到降低，從而可以對(duì)從聲光晶體206輸出的衍射光B與非衍射光D設(shè)定一個(gè)比率，例如在本例中設(shè)定為衍射光B是98％，而非衍射光D是2％。因此，衍射光B的比率可以減小。所以，對(duì)于設(shè)置聲光晶體206和色散校正棱鏡212，以及用PC機(jī)220由RF電源208控制壓電元件210方面的安全容限，相比圖14所示的第八種激光振蕩器16結(jié)構(gòu)可得到提高。
由上述所構(gòu)成的本發(fā)明，可以提高激勵(lì)光的波長(zhǎng)調(diào)諧速度，從而得到可以高速度改變信號(hào)光和閑頻光的極好的優(yōu)點(diǎn)。
本技術(shù)領(lǐng)域的工作人員很清楚，本發(fā)明還可在不偏離其精神和基本特征的情況下以其它的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
所以，可以認(rèn)為本文公開(kāi)的各個(gè)實(shí)例在各個(gè)方面均是說(shuō)明性的，不局限于此。本發(fā)明的范圍由附屬的權(quán)利要求書(shū)，而不是上述的描述來(lái)指明，所以等效的來(lái)自含義上和范圍上的改變均包含在本發(fā)明中。
日本專利申請(qǐng)No.8-132848，1996.04.30提交的整個(gè)公開(kāi)內(nèi)容，包括說(shuō)明書(shū)，權(quán)利要求書(shū)，附圖和摘要在本文內(nèi)均配合引用。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)參量振蕩器，其中諧振腔是由具有一定透過(guò)率的輸出耦合腔鏡和全反射腔鏡組成，在所述諧振腔內(nèi)設(shè)置一個(gè)非線性晶體，從激光諧振腔輸出的出射激光束作為激勵(lì)光輸入至所述諧振腔內(nèi)，以激勵(lì)所述的非線性晶體，于是，具有波長(zhǎng)響應(yīng)所述激勵(lì)光波長(zhǎng)的信號(hào)光和閑頻光分別得到輸出，所述的振蕩器包括一個(gè)由各自具有一定反射率的相對(duì)置的腔鏡組成的激光諧振腔，一個(gè)波長(zhǎng)可調(diào)的激光介質(zhì)，設(shè)置在所述激光諧振腔內(nèi)，并能在預(yù)定范圍的波長(zhǎng)區(qū)內(nèi)形成激光振蕩，一個(gè)聲光晶體，設(shè)置在所述激光諧振腔內(nèi)，從所述波長(zhǎng)可調(diào)激光介質(zhì)輸出的出射光輸入于該聲光晶體內(nèi)，一個(gè)聲波輸入裝置，安置在所述聲光晶體上，并用于將聲波輸入至所述聲光晶體。
2.一種光學(xué)參量振蕩器，其中諧振腔是由具有一定透過(guò)率的輸出耦合腔鏡和全反射腔鏡組成，在所述諧振腔內(nèi)設(shè)置一個(gè)非線性晶體，從激光諧振腔輸出的出射激光束作為激勵(lì)光輸入至所述諧振腔，對(duì)所述非線性晶體激勵(lì)，于是具有波長(zhǎng)響應(yīng)所述激勵(lì)光波長(zhǎng)的信號(hào)光和閑頻光被分別輸出，該振蕩器包括一個(gè)激光諧振腔，它由各自具有一定反射率的相對(duì)置的腔鏡組成，一個(gè)波長(zhǎng)調(diào)諧激光介質(zhì)，它放置在所述的激光諧振腔內(nèi)，并能在預(yù)定范圍的波長(zhǎng)區(qū)內(nèi)產(chǎn)生激光振蕩，一個(gè)聲光晶體，它設(shè)置在所述諧振腔內(nèi)，由所述波長(zhǎng)可調(diào)激光介質(zhì)的出射光輸入至所述激光諧振腔內(nèi)，一個(gè)聲波輸入裝置，安置在所述聲光晶體上，并將聲波輸入至所述的聲光晶體，以及一個(gè)光學(xué)元件，被設(shè)置在所述諧振腔內(nèi)，以校正從所述聲光晶體輸出的衍射光的色散。
3.如權(quán)利要求1的光學(xué)參量振蕩器，其特征在于還包括一個(gè)設(shè)置在所述激光振蕩器內(nèi)的所述激光諧振腔中的擴(kuò)束器，以對(duì)從所述波長(zhǎng)可調(diào)激光器介質(zhì)輸出的光束直徑進(jìn)行擴(kuò)展，經(jīng)擴(kuò)展的光束輸入至所述的聲光晶體。
4.如權(quán)利要求2的光學(xué)參量振蕩器，其特征在于還包括一個(gè)設(shè)置在所述激光振蕩器內(nèi)的所述激光諧振腔中的擴(kuò)束器，以對(duì)從所述波長(zhǎng)可調(diào)激光器介質(zhì)輸出的光束直徑進(jìn)行擴(kuò)展，經(jīng)擴(kuò)展的光束輸入至所述的聲光晶體。
全文摘要
光學(xué)參量振蕩器,諧振腔由有一定透過(guò)率的輸出耦合腔鏡和全反射腔鏡組成,諧振腔中放入非線性晶體,從激光振蕩器輸出的激光束輸入諧振腔,激勵(lì)非線性晶體,具有波長(zhǎng)響應(yīng)激勵(lì)光波長(zhǎng)的信號(hào)光和閑頻光分別輸出,激光諧振腔由每個(gè)有一定反射率的相對(duì)設(shè)置的腔鏡組成,波長(zhǎng)調(diào)諧激光介質(zhì)放在激光諧振腔內(nèi),能在一定范圍波長(zhǎng)區(qū)產(chǎn)生激光振蕩,聲光晶體放入激光諧振腔,波長(zhǎng)可調(diào)激光介質(zhì)的出射光輸入諧振腔,聲波輸入裝置設(shè)置至聲光晶體上。
文檔編號(hào)G02F1/01GK1173059SQ9711306
公開(kāi)日1998年2月11日 申請(qǐng)日期1997年4月30日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月30日
發(fā)明者赤川和幸, 和田智之, 田代英夫 申請(qǐng)人:理化學(xué)研究所