本发明涉及一种宽连续谱激光器,属于宽光谱激光器。
背景技术:
1、宽光谱激光器是一种特殊激光器,它既具有传统激光器的高亮度和高相干性,也具有比一般激光器宽得多的光谱范围。经过多年的发展,宽光谱激光器在生物医学成像、高光谱激光雷达、血液检测、军事光电对抗等应用领域显示出了重要的应用价值。
2、目前产生宽光谱主要方法是利用高功率密度激光在非线性光学介质中产生的非线性效应。在非线性效应和介质对入射激光的色散的共同作用下,入射激光的光谱将在非线性介质中产生强烈的展宽,不断产生新的频率成分,最终形成宽光谱的激光输出,这种宽光谱又称为超连续谱。
3、现有技术中,产生宽光谱,即超连续谱的方法是使用非线性效应,如申请号为cn202010187860.6和cn202222368644.9的中国专利,非线性效应的转化效率很低,要产生显著的非线性效应就需要很高的激光峰值功率,常规使用超快激光作为光源。这样的宽光谱激光器十分昂贵。而且,由于光源为脉冲激光,所产生的宽谱光源也是脉冲激光,其峰值功率也比较强,这并不适合一些应用场景,如生物医疗检测设备,高的峰值功率会对生物样品产生破坏。
技术实现思路
1、为了克服上述问题,本发明提供一种宽连续谱激光器,该激光器通过色散原件,使激光增益介质的不同位置产生不同波长的激光,再利用色散原件进行合束,进而产生宽连续谱激光。
2、本发明的技术方案如下:
3、一种宽连续谱激光器,包括谐振腔、泵浦激光和激光增益介质,还包括:在激光增益介质与激光输出腔镜之间设置色散元件,所述色散元件位于激光光路上;所述激光增益介质具有宽增益带宽。
4、进一步的,所述色散元件为衍射光栅、棱镜、衍射光栅和衍射光栅的组合、棱镜和棱镜的组合或衍射光栅和棱镜的组合。
5、进一步的,所述衍射光栅为反射光栅或透射光栅。
6、进一步的,所述衍射光栅为平面光栅或非平面光栅或体光栅。
7、进一步的,所述色散元件包括第一反射光栅和第二反射光栅,所述第一反射光栅和所述第二反射光栅平行,所述激光增益介质发出的光经所述第一反射光栅反射后,到达所述第二反射光栅,再经所述第二反射光栅反射后,到达所述激光输出腔镜。
8、进一步的,所述激光输出腔镜为激光输出耦合腔镜。
9、进一步的,所述泵浦激光对所述激光增益介质为侧面泵浦或者端面泵浦。
10、进一步的,所述激光输出腔镜镀有部分反射膜,所述部分反射膜的波段范围覆盖所述激光增益介质的激光发射谱带。
11、进一步的,所述色散元件与所述激光输出腔镜之间设置有调q器件,所述调q器件位于激光光路上。
12、进一步的,所述第二反射光栅与所述激光输出腔镜之间设置有调q器件,所述调q器件位于激光光路上。
13、本发明具有如下有益效果:
14、本发明通过色散器件改变激光增益介质发出的不同波长的光的光程,使得不同波长的光能够在激光增益介质的不同位置发生起振,从而使谐振腔能够产生宽连续光谱激光。相比于采用非线性效应的宽光谱激光器,本发明转化效率更高,不需要很高激光峰值功率的超短脉冲激光做为激励源,成本低廉。而且,光源可以使用普通光源,从而更好的控制激光器的峰值功率,使得激光器的适用范围更广。
1.一种宽连续谱激光器,包括谐振腔、泵浦激光和激光增益介质,其特征在于,还包括:在激光增益介质与激光输出腔镜之间设置色散元件,所述色散元件位于激光光路上;所述激光增益介质具有宽增益带宽。
2.根据权利要求1所述宽连续谱固体激光输器,其特征在于,所述色散元件为衍射光栅、棱镜、衍射光栅和衍射光栅的组合、棱镜和棱镜的组合或衍射光栅和棱镜的组合。
3.根据权利要求2所述宽连续谱激光器,其特征在于,所述衍射光栅为反射光栅或透射光栅。
4.根据权利要求2所述宽连续谱激光器,其特征在于,所述衍射光栅为平面光栅或非平面光栅或体光栅。
5.根据权利要求1所述宽连续谱激光器,其特征在于,所述色散元件包括第一反射光栅和第二反射光栅,所述第一反射光栅和所述第二反射光栅平行,所述激光增益介质发出的光经所述第一反射光栅反射后,到达所述第二反射光栅,再经所述第二反射光栅反射后,到达所述激光输出腔镜。
6.根据权利要求5所述宽连续谱激光器,其特征在于,所述第二反射光栅与所述激光输出腔镜之间设置有调q器件,所述调q器件位于激光光路上。
7.根据权利要求1所述宽连续谱激光器,其特征在于,所述色散元件与所述激光输出腔镜之间设置有调q器件,所述调q器件位于激光光路上。
8.根据权利要求1所述宽连续谱激光器,其特征在于,所述激光输出腔镜为激光输出耦合腔镜。
9.根据权利要求1所述宽连续谱激光器,其特征在于,所述泵浦激光对所述激光增益介质为侧面泵浦或者端面泵浦。
10.根据权利要求1所述宽连续谱激光器,其特征在于,所述激光输出腔镜镀有部分反射膜,所述部分反射膜的波段范围覆盖所述激光增益介质的激光发射谱带。