專利名稱：一種緊湊結(jié)構(gòu)的自受激拉曼和頻激光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種激光波長(zhǎng)裝換裝置，具體的涉及一種緊湊結(jié)構(gòu)的受激拉曼和 頻激光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置。
背景技術(shù)：
通常固體激光器的輸出激光波長(zhǎng)來自于激光材料的能級(jí)躍遷，可實(shí)際應(yīng)用的固體 激光材料不是很多，每種固體激光材料也只有少數(shù)可用的激光躍遷譜線，因此能夠?qū)嵱玫?單譜線波長(zhǎng)不能滿足不斷增長(zhǎng)的需求。隨著非線性光學(xué)頻率轉(zhuǎn)換技術(shù)及相應(yīng)的非線性光學(xué)晶體的研究發(fā)展，通過非線性 光學(xué)頻率轉(zhuǎn)換技術(shù)可以把來自于激光晶體能級(jí)躍遷的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為新的激光波長(zhǎng)，這些技術(shù) 分別稱為非線性光學(xué)倍頻、和頻、差頻和光學(xué)參量變換等技術(shù)。在非線性光學(xué)和頻技術(shù)中， 最常用的是參與和頻的兩個(gè)不同波長(zhǎng)的激光都是來自于激光材料的能級(jí)躍遷，如美國(guó)專 利技術(shù)No. 5. 345. 457的兩個(gè)子諧振腔通過兩個(gè)激光晶體的能級(jí)躍遷分別產(chǎn)生1064nm和 1318nm兩個(gè)不同波長(zhǎng)的基頻光，這兩個(gè)基頻光束再通過諧振腔公共重合部分的和頻晶體產(chǎn) 生了 589nm的波長(zhǎng)輸出。類似的國(guó)內(nèi)技術(shù)有申請(qǐng)?zhí)枮?00410010917. 6的授權(quán)實(shí)用新型專 利，該專利技術(shù)提出了一種腔內(nèi)和頻的折疊腔結(jié)構(gòu)。通過和頻技術(shù)獲得新波長(zhǎng)的專利技術(shù) 還有美國(guó)專利No. :US20040125834A1，該專利技術(shù)中參與和頻的兩個(gè)不同波長(zhǎng)的基頻光中 一個(gè)由固體激光材料的準(zhǔn)三能級(jí)躍遷獲得，另一個(gè)由固體激光材料的四能級(jí)躍遷獲得。激光頻率轉(zhuǎn)換的另一種方法是受激拉曼散射技術(shù)，該技術(shù)是通過拉曼散射介質(zhì)的 受激拉曼散射引起的頻移，把入射并通過拉曼散射介質(zhì)的基頻光轉(zhuǎn)換為新波長(zhǎng)的激光。這 種新波長(zhǎng)的激光又可繼續(xù)通過非線性光學(xué)的倍頻技術(shù)再轉(zhuǎn)換為另一個(gè)波長(zhǎng)的激光。中國(guó)專 利申請(qǐng)了這種拉曼激光的倍頻技術(shù)，申請(qǐng)?zhí)柗謩e為200810138022. 9和200720(^9555. 4。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是結(jié)合以上背景技術(shù)，提出了一種緊湊結(jié)構(gòu)的受激拉曼和頻激 光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置，進(jìn)一步拓寬可用的單譜線激光波長(zhǎng)數(shù)量。為了解決上述技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)—種緊湊結(jié)構(gòu)的自受激拉曼和頻激光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置，包括一公共諧振腔，所述公 共諧振腔包括一共用諧振腔鏡和一共用輸出耦合鏡，所述共用諧振腔鏡與所述共用輸出耦 合鏡之間依次設(shè)置有一自受激拉曼散射介質(zhì)和一非線性和頻晶體。優(yōu)選的，把共用諧振腔鏡的相關(guān)膜系制備在所述自受激拉曼散射介質(zhì)的輸入表面 構(gòu)成新的自受激拉曼散射介質(zhì)，從而取消單獨(dú)的透鏡，其中，所述新的自受激拉曼散射介質(zhì) 的表面可以是凹面，也可以是平面或凸面。本實(shí)用新型的緊湊結(jié)構(gòu)的受激拉曼和頻激光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的工作原理如下當(dāng)共用諧振腔內(nèi)的自受激拉曼散射介質(zhì)被外部光源發(fā)出的泵浦光泵浦時(shí)，在該自 受激拉曼散射介質(zhì)不同的能級(jí)上分別產(chǎn)生了躍遷波長(zhǎng)為λ ^的激光和第二波長(zhǎng)為λ2的激光能級(jí)躍遷激光。其中，所述波長(zhǎng)為λ ^的激光在共用諧振腔內(nèi)傳播振蕩，所述第二波長(zhǎng)為 λ 2的激光能級(jí)躍遷激光也在共用諧振腔內(nèi)傳播振蕩。所述波長(zhǎng)為λ ^的激光光束通過所 述自受激拉曼散射介質(zhì)時(shí)，由于受激拉曼散射效應(yīng)，使波長(zhǎng)為λ。的激光頻移產(chǎn)生了第一波 長(zhǎng)為X1的受激拉曼頻移激光，并仍在共用諧振腔內(nèi)傳播振蕩。當(dāng)所述第一波長(zhǎng)為X1的受 激拉曼頻移激光光束和第二波長(zhǎng)為λ2的激光能級(jí)躍遷激光光束同時(shí)入射并通過非線性和 頻晶體時(shí)，由于非線性和頻相互作用，產(chǎn)生了不同于第一波長(zhǎng)為X1和第二波長(zhǎng)為λ2的新 的第三波長(zhǎng)為λ3的和頻激光，并由共用輸出耦合鏡輸出。其中，所述λ ρ λ 2和λ 3應(yīng)滿足和頻關(guān)系1/ λ 3 = 1/ λ 2+1/ λ i。所述非線性和頻晶 體需要按所述、和λ2的非線性和頻相互作用的位相匹配方向切割，使所述λ2、λ3* X1 在所述非線性和頻晶體中傳播時(shí)滿足位相匹配關(guān)系
權(quán)利要求1.一種緊湊結(jié)構(gòu)的自受激拉曼和頻激光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置，包括一公共諧振腔，所述公共 諧振腔包括一共用諧振腔鏡(1)和一共用輸出耦合鏡G)，其特征在于所述共用諧振腔鏡 ⑴與所述共用輸出耦合鏡⑷之間依次設(shè)置有一自受激拉曼散射介質(zhì)⑵和一非線性和 頻晶體⑶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊結(jié)構(gòu)的自受激拉曼和頻激光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在 于所述共用諧振腔鏡(1)的相關(guān)膜系制備在所述自受激拉曼散射介質(zhì)( 的輸入端表面， 構(gòu)成新的自受激拉曼散射介質(zhì)(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的緊湊結(jié)構(gòu)的自受激拉曼和頻激光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在 于所述新的自受激拉曼散射介質(zhì)( 表面可以是凹面、平面或凸面中的任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的緊湊結(jié)構(gòu)的自受激拉曼和頻激光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝 置，其特征在于所述非線性和頻晶體C3)為L(zhǎng)B0、BiB0、KTP或KTA非線性和頻晶體中的任 意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的緊湊結(jié)構(gòu)的受激拉曼和頻激光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在 于所述新的自受激拉曼散射介質(zhì)(5)采用Nd:GdV04自受激拉曼晶體。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種緊湊結(jié)構(gòu)的自受激拉曼和頻激光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置，包括一公共諧振腔，所述公共諧振腔包括一共用諧振腔鏡和一共用輸出耦合鏡，所述共用諧振腔鏡與所述共用輸出耦合鏡之間依次設(shè)置有一自受激拉曼散射介質(zhì)和一非線性和頻晶體。本實(shí)用新型的緊湊結(jié)構(gòu)的自受激拉曼和頻激光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置可以有效拓寬可用的單譜線激光波長(zhǎng)數(shù)量。
文檔編號(hào)H01S3/108GK201860030SQ201020613578
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者崔錦江, 戴仙金, 施燕博, 檀慧明, 王帆, 田玉冰, 董寧寧 申請(qǐng)人:蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所