鏡7，用于將第二聲光調(diào)制器6輸出的，所需波長的線偏振光沿原路反射回至氟化氫增益介質(zhì)區(qū)I ;第二平面反射鏡8，用于將第一平面反射鏡7沿原路反射回氟化氫增益介質(zhì)區(qū)I的放大光反射至第三平面反射鏡9 ;第三平面反射鏡9，用于將第二平面反射鏡8輸出的光反射至平凹輸出鏡10 ;平凹輸出鏡10,用于將第二平面反射鏡9反射的光I禹合輸出。
[0020]所述的諧振腔為折疊腔，偏振片2和第二平面反射鏡8之間的光路、第二平面反射鏡8和第三平面反射鏡9之間的光路以及第三平面反射鏡9和平凹輸出鏡10之間的光路上均穿過氟化氫增益介質(zhì)區(qū)I。
[0021]當(dāng)氣流氟化氫激光器工作時(shí)，反應(yīng)物產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成激發(fā)態(tài)的粒子，這些激發(fā)態(tài)粒子由于超音速氣流形成了氟化氫增益介質(zhì)區(qū)1，氟化氫增益介質(zhì)區(qū)I內(nèi)產(chǎn)生的是波長范圍較寬的受激輻射光。產(chǎn)生的輻射光經(jīng)過偏振片2后變?yōu)榫€偏振光，經(jīng)過凸透鏡3和凹透鏡4縮束后進(jìn)入第一聲光調(diào)制器5和第二聲光調(diào)制器6。當(dāng)?shù)谝宦暪庹{(diào)制器5的第一驅(qū)動(dòng)器12打開時(shí)，諧振腔處于低Q值狀態(tài)，無法形成激光振蕩，因而積累了大量反轉(zhuǎn)粒子數(shù)。當(dāng)?shù)谝或?qū)動(dòng)器12關(guān)閉時(shí)，諧振腔處于高Q值狀態(tài)，反轉(zhuǎn)粒子數(shù)瞬間躍遷至下能級(jí)，受激輻射光穿過第一聲光調(diào)制器5進(jìn)入第二聲光調(diào)制器6。第二聲光調(diào)制器6的第二驅(qū)動(dòng)器13被置于打開狀態(tài)，此時(shí)通過第二聲光調(diào)制器6的線偏振光與光軸形成角度為θ = λ fa/va的偏轉(zhuǎn)角(其中入為入射光波長，fa=27.12MHz為聲頻，va=4.26X 103m/s為聲速)，不同波長的輻射光通過第二聲光調(diào)制器6后產(chǎn)生不同的偏轉(zhuǎn)角。第一平面反射鏡7的角度被電動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)11調(diào)整至所需的角度，在此角度上第一平面反射鏡7將所需波長的輻射光原路反射回諧振腔中，而其它波長的輻射光被反射至腔外，從而實(shí)現(xiàn)激光器的選線。被選擇波長的輻射光穿過第二聲光調(diào)制器6和第一聲光調(diào)制器5，經(jīng)第二平面反射鏡8和第三平面反射鏡9反射后，通過平凹輸出鏡10耦合輸出。受激輻射光在第一平面反射鏡7和平凹輸出鏡10之間的光路之間進(jìn)行振蕩放大，形成脈沖激光輸出。通過對(duì)第一驅(qū)動(dòng)器12施加周期性的方波調(diào)制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)諧振腔高Q值和低Q值的周期性突變，從而實(shí)現(xiàn)氣流氟化氫激光器高重復(fù)頻率脈沖激光輸出。由于第一聲光調(diào)制器5和第二聲光調(diào)制器6在工作時(shí)會(huì)對(duì)通過的福射光產(chǎn)生頻移，為提高激光器的工作效率，將兩聲光調(diào)制器同光軸方向相反設(shè)置以消除頻移。
[0022]本發(fā)明諧振腔具有功耗低、脈沖穩(wěn)定性和可靠性好等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)氣流氟化氫激光器高重復(fù)頻率、高峰值功率的選線輸出，可應(yīng)用于激光對(duì)抗、激光探測(cè)等領(lǐng)域。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于氣流氟化氫激光器脈沖選線輸出的諧振腔，其特征在于:所述的諧振腔為折疊腔，所述諧振腔包括:氟化氫增益介質(zhì)區(qū)(1)，用于產(chǎn)生受激輻射光；偏振片(2)，用于將氟化氫增益介質(zhì)區(qū)(I)產(chǎn)生的輻射光變?yōu)榫€偏振光；凸透鏡(3)和凹透鏡(4)，用于將偏振片(2)輸出的線偏振光縮束；第一聲光調(diào)制器(5),用于控制由凹透鏡(4)輸出的線偏振光是否形成振蕩；第二聲光調(diào)制器(6)，用于將入射的不同波長的線偏振光按不同的衍射角度分開；第一平面反射鏡(7)，用于將第二聲光調(diào)制器(6)輸出的,所需波長的線偏振光沿原路反射回至氟化氫增益介質(zhì)區(qū)(I);第二平面反射鏡(8)，用于將第一平面反射鏡(7)沿原路反射回氟化氫增益介質(zhì)區(qū)(I)的放大光反射至第三平面反射鏡(9);第三平面反射鏡(9)，用于將第二平面反射鏡(8)輸出的放大光反射至平凹輸出鏡(10);平凹輸出鏡(10)，用于將第二平面反射鏡(9)反射的光稱合輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于氣流氟化氫激光器脈沖選線輸出的諧振腔，其特征在于:所述偏振片(2)和所述第二平面反射鏡(8)之間的光路，所述第二平面反射鏡(8)和所述第三平面反射鏡(9)之間的光路以及所述第三平面反射鏡(9)和所述平凹輸出鏡(10)之間的光路上均穿過所述氟化氫增益介質(zhì)區(qū)(I)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于氣流氟化氫激光器脈沖選線輸出的諧振腔，其特征在于:所述的第一聲光調(diào)制器(5)和所述第二聲光調(diào)制器(6)同光軸設(shè)置，所述第一聲光調(diào)制器(5)和所述第二聲光調(diào)制器(6)的方向相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于氣流氟化氫激光器脈沖選線輸出的諧振腔，其特征在于:所述的第一聲光調(diào)制器(5)和所述第二聲光調(diào)制器(6)的聲光介質(zhì)均為TeO2晶體，所述聲光介質(zhì)前后兩個(gè)表面均鍍有增透膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于氣流氟化氫激光器脈沖選線輸出的諧振腔，其特征在于:所述的第一聲光調(diào)制器(5)由第一驅(qū)動(dòng)器(12)控制，所述第一驅(qū)動(dòng)器(12)采用外加方波信號(hào)調(diào)制；所述的第二聲光調(diào)制器(6)由第二驅(qū)動(dòng)器(13)控制，所述第二驅(qū)動(dòng)器(13)采用外加直流電平信號(hào)控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于氣流氟化氫激光器脈沖選線輸出的諧振腔，其特征在于:所述的第一平面反射鏡(7)放置在電動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)(11)上，所述電動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)(11)由電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)器控制旋轉(zhuǎn)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于氣流氟化氫激光器脈沖選線輸出的諧振腔，該諧振腔采用折疊腔結(jié)構(gòu)，沿輸出激光的前進(jìn)方向依次同軸設(shè)置有可旋轉(zhuǎn)的第一平面反射鏡、第二聲光調(diào)制器、第一聲光調(diào)制器、凹透鏡、凸透鏡、偏振片、第二平面反射鏡、第三平面反射鏡、氟化氫增益介質(zhì)區(qū)和平凹輸出鏡。本發(fā)明激光諧振腔利用第二聲光調(diào)制器中聲光介質(zhì)對(duì)不同波長激光的衍射角度不同，聯(lián)合旋轉(zhuǎn)反射鏡掃描實(shí)現(xiàn)激光器的選線輸出；使用第一聲光調(diào)制器對(duì)激光器進(jìn)行調(diào)Q，實(shí)現(xiàn)激光器的脈沖輸出。這種諧振腔具有功耗低、脈沖穩(wěn)定性和可靠性好等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)氣流氟化氫激光器高重復(fù)頻率、高峰值功率的選線輸出，可應(yīng)用于激光對(duì)抗、激光探測(cè)等領(lǐng)域。
【IPC分類】H01S3-081, H01S3-117, H01S3-105
【公開號(hào)】CN104617474
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310541046
【發(fā)明人】王元虎, 多麗萍, 金玉奇, 唐書凱, 李留成, 李國富, 于海軍, 汪健, 曹靖, 康元福
【申請(qǐng)人】中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2013年11月5日