【技術實現步驟摘要】
本公開涉及光電，具體涉及一種壓窄倍頻激光譜線寬度的裝置及方法。
技術介紹
1、全固態連續窄線寬激光器具有單色性好、低噪聲、高光束質量、高穩定性等優點，在精密測量、超精細光譜、冷原子物理、量子通信、激光雷達、激光遙感和材料加工等領域得到廣泛應用。輸出線寬是衡量固體激光器性能的重要參數之一，它直接影響激光的相干性和在特定應用中的表現。
2、隨著科學技術的發展以及基礎研究的深入，人們對全固態激光器的輸出光譜線寬提出了更高的要求。影響固體激光器輸出線寬的主要因素有增益介質的特性、諧振腔的設計、泵浦源的穩定性、外部環境因素等。但在這些決定性因素中，在激光器的光路搭建之后便難以大幅度的更改，因此必須借助其他的光學元件來實現對輸出光譜線寬的壓縮。如上所述，對全固態激光器來說，決定輸出激光線寬的大部分因素在激光器本身的設計之初就已經確定，因此需要尋找合適的光學元件插入到激光器的光路中以達到線寬壓縮的目的。
3、現有的全固態激光器中，大部分都是沒有加入線寬壓縮元件的，因為激光腔中額外光學元件的插入會引入較大的功率損耗，降低輸出功率。像這樣未經線寬壓窄的激光器，其輸出光譜的半峰全寬(full?width?at?half?maxima，fwhm)大多在納米量級，光譜純度較低，單色性較差，光譜峰值密度低，信噪比也較低，可能達不到某些特定應用的要求。
4、因此，如何在引入較少的功率損耗的情況下，較為簡單方便地對輸出光譜進行窄帶濾波，從而輸出窄線寬的激光，是本領域亟需解決的技術問題。
技術實現
1、本申請的目的是提供一種壓窄倍頻激光譜線寬度的裝置及方法。
2、本申請第一方面提供一種壓窄倍頻激光譜線寬度的裝置，包括：
3、泵浦模塊，用于向光路中提供特定偏振方向的線偏振光；
4、激光諧振腔，在所述激光諧振腔內有沿光路依次設置的增益介質、至少一個雙折射濾光片以及倍頻晶體，所述至少一個雙折射濾光片以布儒斯特角插入光路中；
5、其中，所述線偏振光聚焦在所述增益介質中，所述線偏振光的中心波長與所述增益介質的吸收峰波長相同，所述線偏振光的偏振方向與所述增益介質的最大吸收方向相同。
6、本申請的一些實施方式中，所述雙折射濾光片的數量大于1個，所有雙折射濾光片的厚度成預設比例。
7、本申請的一些實施方式中，所述增益介質為以下各項中的任意一種固體激光晶體：
8、nd:yvo4、nd:yag、nd:ylf、yb:yag、tm:yag、er:yag和cr3+:beal2o4。
9、本申請的一些實施方式中，所述倍頻晶體為以下各項中的任意一種：
10、kdp晶體、lbo晶體和bbo晶體。
11、本申請的一些實施方式中，所述線偏振光的聚焦位置在所述增益介質的中心。
12、本申請的一些實施方式中，所述激光諧振腔的類型為以下各項中的任意一種：
13、平面-平面的臨界腔、平面-凹面腔、環形腔、x型腔和v型腔。
14、本申請的一些實施方式中，所述泵浦模塊的泵浦方式為端面泵浦。
15、本申請第二方面提供一種壓窄倍頻激光譜線寬度的方法，基于上述第一方面中所述的壓窄倍頻激光譜線寬度的裝置，所述方法包括：
16、將激光諧振腔中的雙折射濾光片和倍頻晶體移出光路；
17、控制泵浦模塊向光路中提供特定偏振方向的線偏振光；
18、調節增益介質，使所述激光諧振腔輸出的基頻激光的功率達到最高；
19、將所述雙折射濾光片以布儒斯特角插入光路中，調整所述雙折射濾光片以選擇輸出基頻激光的波長；
20、將所述倍頻晶體插入光路中，調整所述倍頻晶體以使其達到產生二次諧波的相位匹配角，產生倍頻激光；
21、再次微調所述雙折射濾光片和所述倍頻晶體，以改變所述雙折射濾光片對于基頻激光和倍頻激光的透過率峰位置，使所述雙折射濾光片同時壓窄基頻激光和倍頻激光的光譜線寬，得到壓窄譜線寬度的倍頻激光。
22、相較于現有技術，本申請提供的壓窄倍頻激光譜線寬度的裝置，包括泵浦模塊及激光諧振腔；泵浦模塊，用于向光路中提供特定偏振方向的線偏振光；激光諧振腔，在所述激光諧振腔內有沿光路依次設置的增益介質、至少一個雙折射濾光片以及倍頻晶體，所述至少一個雙折射濾光片以布儒斯特角插入光路中；其中，所述線偏振光聚焦在所述增益介質中，所述線偏振光的中心波長與所述增益介質的吸收峰波長相同，所述線偏振光的偏振方向與所述增益介質的最大吸收方向相同。本申請可以通過對插入激光諧振腔的雙折射濾光片(組)進行特定調整，使得雙折射濾光片(組)對于諧振腔內基頻光和倍頻光的透過率峰不完全對應，這樣經過一次線寬壓縮的基頻激光轉化成二次諧波后又將被同一個雙折射濾光片(組)再次壓縮光譜線寬，最終可以得到光譜線寬壓窄程度較大的倍頻激光。本申請使用較少的濾波元件就可以達到較好的線寬壓窄效果，能夠方便快捷地在多種腔內倍頻的激光器中實現窄帶濾波，相較于現有技術，本申請引入的功率損耗較小。
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1.一種壓窄倍頻激光譜線寬度的裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的壓窄倍頻激光譜線寬度的裝置，其特征在于，所述雙折射濾光片的數量大于1個，所有雙折射濾光片的厚度成預設比例。
3.根據權利要求1所述的壓窄倍頻激光譜線寬度的裝置，其特征在于，所述增益介質為以下各項中的任意一種固體激光晶體：
4.根據權利要求1所述的壓窄倍頻激光譜線寬度的裝置，其特征在于，所述倍頻晶體為以下各項中的任意一種：
5.根據權利要求1所述的壓窄倍頻激光譜線寬度的裝置，其特征在于，所述線偏振光的聚焦位置在所述增益介質的中心。
6.根據權利要求1所述的壓窄倍頻激光譜線寬度的裝置，其特征在于，所述激光諧振腔的類型為以下各項中的任意一種：
7.根據權利要求1所述的壓窄倍頻激光譜線寬度的裝置，其特征在于，所述泵浦模塊的泵浦方式為端面泵浦。
8.一種壓窄倍頻激光譜線寬度的方法，基于權利要求1至7中任一項所述的壓窄倍頻激光譜線寬度的裝置，其特征在于，所述方法包括：
【技術特征摘要】
1.一種壓窄倍頻激光譜線寬度的裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的壓窄倍頻激光譜線寬度的裝置，其特征在于，所述雙折射濾光片的數量大于1個，所有雙折射濾光片的厚度成預設比例。
3.根據權利要求1所述的壓窄倍頻激光譜線寬度的裝置，其特征在于，所述增益介質為以下各項中的任意一種固體激光晶體：
4.根據權利要求1所述的壓窄倍頻激光譜線寬度的裝置，其特征在于，所述倍頻晶體為以下各項中的任意一種：
5.根據權利要...
【專利技術屬性】
技術研發人員：范元媛，田豐，游正英，亓巖，王倩，顏博霞，周密，韓哲，崔惠絨，
申請(專利權)人：中國科學院微電子研究所，
類型：發明
國別省市：
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