一种纵膜交叉合成的钠信标激光器装置的制作方法

本发明涉及激光，更具体地，涉及一种纵膜交叉合成的钠信标激光器装置。

背景技术：

1、钠信标激光可以激发海拔约100 km大气层中的钠原子产生高亮度的钠导引星，用来探测大气扰动引起的波前畸变,再通过自适应光学系统进行校正，从而显著提高地基光学望远镜的成像分辨率。相比连续波钠信标激光，微秒脉冲钠信标激光可采用时间选通技术，消除低层大气的瑞利散射噪音，实现高信噪比、高精度的波前探测。自适应光学校正要求微秒脉冲激光能够高效激发大气电离层的钠原子实现高的回波光子数，即能够产生足够亮度的钠导引星。

2、根据钠原子超精细光谱结构，通过激光精密对准钠原子实现d2a和d2b双峰谱线同时激发可大大提高钠导星的亮度。然而，d2b二次泵浦对激光的光谱要求较为严格，微秒脉冲激光由于比连续波激光峰功率高1个量级，激光增益更高，会导致钠原子d2a和d2b双峰激发后出现饱和效应，产生双峰泵浦的饱和激发现象，大大降低钠导引星激光的回波效率。

技术实现思路

1、本发明提供一种纵膜交叉合成的钠信标激光器装置，以解决导致钠原子d2a和d2b双峰激发后出现饱和效应，产生双峰泵浦的饱和激发现象，大大降低钠导引星激光的回波效率的技术问题。

2、本发明提供一种纵膜交叉合成的钠信标激光器装置，包括第一钠信标激光模块、第二钠信标激光模块和合束模块；

3、第一钠信标激光模块输出的第一钠信标激光与第二钠信标激光模块输出的第二钠信标激光经合束模块合束后输出第三钠信标激光，其中，第一钠信标激光与第二钠信标激光具有频率差和/或第一钠信标激光与第二钠信标激光的纵膜间隔不同。

4、根据本发明提供的钠信标激光器装置，第一钠信标激光模块包括第一1064nm激光单元与第一1319nm激光单元；

5、通过调整第一1064nm激光单元的谐振腔的腔长和/或第一1319nm激光单元的谐振腔的腔长以使第一钠信标激光与第二钠信标激光的纵膜间隔不同。

6、根据本发明提供的钠信标激光器装置，通过调整第一1064nm激光单元的标准具和/或第一1319nm激光单元的标准具以使第一钠信标激光与第二钠信标激光具有频率差。

7、根据本发明提供的钠信标激光器装置，第二钠信标激光模块包括第二1064nm激光单元与第二1319nm激光单元；

8、通过调整第二1064nm激光单元的谐振腔的腔长和/或第二1319nm激光单元的谐振腔的腔长以使第一钠信标激光与第二钠信标激光的纵膜间隔不同。

9、根据本发明提供的钠信标激光器装置，通过调整第二1064nm激光单元的标准具和/或第二1319nm激光单元的标准具以使第一钠信标激光与第二钠信标激光具有频率差。

10、根据本发明提供的钠信标激光器装置，合束模块包括：

11、第一反射镜，设置于第一钠信标激光的光路上，用于反射第一钠信标激光；

12、第一旋光组件，设置于第二钠信标激光的光路上，用于旋转第二钠信标激光的振动方向；

13、第一偏振片，具有相对的第一表面和第二表面，第一表面镀有水平偏振钠信标激光高透膜，第二表面镀有水平偏振钠信标激光高透膜垂直偏振钠信标激光高反膜，第一钠信标激光经第一反射镜反射至第一表面，第二钠信标激光经第一旋光组件后入射至第二表面后，与第一钠信标激光进行合束，输出第三钠信标激光。

14、根据本发明提供的钠信标激光器装置，合束模块包括第二旋光组件与合束棱镜；

15、第二旋光组件设置于第一钠信标激光的光路上，用于旋转第一钠信标激光的振动方向，将其改变为水平偏振；

16、合束棱镜包括相对设置的第一面和第二面，以及连接第一面和第二面且相对设置的第三面、第四面；

17、第一面镀有水平偏振钠信标激光高透膜以及垂直偏振钠信标光高反膜；第三面镀有垂直偏振钠信标激光高透膜；第二面镀有垂直偏振钠信标激光高反膜；第四面镀有钠信标激光高透膜；

18、第一钠信标激光经第二旋光组件后，入射至第一面，第二钠信标激光入射至第三面再经第二面反射至第一面，第一钠信标激光和第二钠信标激光在第一面合束，经第四面输出合束棱镜形成第三钠信标激光。

19、本发明的技术方案具有以下有益效果：

20、由此可见，本发明提供的纵模交叉合成纵膜交叉合成的钠信标激光器装置，实现了在光谱线宽基本不变的情况下，有效增加钠信标激光器输出的纵模数量，光谱会出现纵模交叉叠加，充分匹配激发钠原子的辐射谱线，极大增加了双峰谱型匹配微秒脉冲钠导引星激光的回波效率，能够产生亮度更高的钠导引星。

技术特征：

1.一种纵膜交叉合成的钠信标激光器装置，其特征在于，包括第一钠信标激光模块、第二钠信标激光模块和合束模块；

2.根据权利要求1所述的钠信标激光器装置，其特征在于，所述第一钠信标激光模块包括第一1064nm激光单元与第一1319nm激光单元；

3.根据权利要求2所述的钠信标激光器装置，其特征在于，通过调整所述第一1064nm激光单元的标准具和/或第一1319nm激光单元的标准具以使所述第一钠信标激光与所述第二钠信标激光具有频率差。

4.根据权利要求1所述的钠信标激光器装置，其特征在于，所述第二钠信标激光模块包括第二1064nm激光单元与第二1319nm激光单元；

5.根据权利要求4所述的钠信标激光器装置，其特征在于，通过调整所述第二1064nm激光单元的标准具和/或第二1319nm激光单元的标准具以使所述第一钠信标激光与所述第二钠信标激光具有频率差。

6.根据权利要求1所述的钠信标激光器装置，其特征在于，所述合束模块包括：

7.根据权利要求1所述的钠信标激光器装置，其特征在于，所述合束模块包括第二旋光组件与合束棱镜；

技术总结
本发明公开了一种纵膜交叉合成的钠信标激光器装置，包括第一钠信标激光模块、第二钠信标激光模块和合束模块；第一钠信标激光模块输出的第一钠信标激光与第二钠信标激光模块输出的第二钠信标激光经合束模块合束后输出第三钠信标激光，其中，第一钠信标激光与第二钠信标激光具有频率差和/或第一钠信标激光与第二钠信标激光的纵膜间隔不同。实现了在光谱线宽基本不变的情况下，有效增加钠信标激光器输出的纵模数量，光谱会出现纵模交叉叠加，充分匹配激发钠原子的辐射谱线，极大增加了双峰谱型匹配微秒脉冲钠导引星激光的回波效率，能够产生亮度更高的钠导引星。

技术研发人员：薄勇,卞奇,彭钦军,左军卫
受保护的技术使用者：齐鲁中科光物理与工程技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13