一种频率可调谐激光光源设计
2020-08-06山杜娟
学习周报·教与学 2020年28期


摘 要:科学技术的发展一日千里,网络、通信和精密测量等领域已然进入了光时代。频率可调谐激光光源在光通信、光谱学、雷达探测、精密测量等领域有着非常广阔的应用前景。与传统单频激光光源相比,频率可调谐固体激光光源系统具有结构简单、体积小、稳定性高、能量集中、调谐方法便捷等诸多优点。
关键词:通信;激光光源;双折射滤光片;双四分之一波片
一、单频激光光源系统组成及工作原理
(一)系统组成
本文设计的单频激光光源系统采用LD泵浦对增益介质进行抽运。系统的结构见图1,LD作为泵浦源、OF是LD的尾纤,GL是自聚焦系统,PBS为偏振分光棱镜,Nd:YAG作为激光光源系统的增益介质,MS是腔内插入的起纵模选择作用的光学元件,OC是系统的输出耦合镜,增益介质的左端面与输出镜OC(即图1中加粗的一条竖线和一条弧线)共同组成激光光源系统的谐振腔。
(二)工作原理
LD泵浦作用下,晶体(增益介质)中基态粒子会被抽运到激发态,在增益介质内形成激光上能级和下能级之间的粒子集居数反转分布,在极其微小的自发辐射光作用下,产生1064nm激光;PBS将激光分为p光和s光。s光被反射出腔外,p 光则会在腔内往返数次,受到Nd:YAG的雪崩放大,直到达到增益饱和的状态,最终在腔内形成1064nm激光场的稳定分布,仅其中一小部分1064nm 光从OC耦合镜耦合输出。
1064nm p光于腔内振荡,会形成一套纵模序列。系统具有自选模特性,输出的激光理应是单纵模,且它的振荡频率也理应在谱线中心频率的附近。……
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