本發明專利技術涉及一種光泵浦矢量光束固體激光器，基于固體激光器工作原理，由鍍有激光反射膜的固態增益介質元件和圓錐面光場回返元件構成激光諧振腔，結合布魯斯特角的偏振選擇特性，構建圓錐面光場回返元件作為諧振腔腔鏡，利用布魯斯特角實現偏振態選擇，實現腔內徑向偏振矢量光束產生，基于圓環形圓錐曲面實現腔內徑向偏振矢量光束強聚焦，實現縱向偏振態光場輸出。本發明專利技術裝置制作工藝簡單、結構簡潔、便于構建、便于裝調，具有可靠性高、靈活性強、應用范圍廣等特點；本發明專利技術可以實現縱向偏振態光場輸出，在激光諧振腔內進行模式選擇輸出，輸出光束質量高。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種光學技術，特別涉及一種光栗浦矢量光束固體激光器。
技術介紹
激光器是利用受激輻射原理使光在某些受激發的物質中放大或振蕩發射的器件。目前常見激光產生裝置有氣體激光器、固體激光器、染料激光器、半導體激光器，近期文獻中也展示了納米激光器、活體生物激光器等新型激光器。固體激光器的工作物質，由光學透明的晶體或玻璃作為固體激光器基質材料，摻以激活離子或其他激活物質構成。這種工作物質一般應具有良好的物理一化學性質、窄的熒光譜線、強而寬的吸收帶和高的熒光量子效率。固體激光器在激光加工、光電檢測、光學顯微、光學微操縱、光信息存儲、光譜技術、激光測量、光纖通訊、激光制導、激光醫學、光通信等領域中有廣泛的用途，它常用于測距、跟蹤、制導、打孔、切割和焊接、半導體材料退火、電子器件微加工、大氣檢測、光譜研究、外科和眼科手術、等離子體診斷、脈沖全息照相以及激光核聚變等方面。在先技術中，存在光栗浦固體激光器，參見一個已經授權美國專利，美國Solid-state laser，專利號:US8165182B2，授權時間:2012 年 4 月 24 日，專利技術人:AdolfGiesen等人。該光栗浦固體激光器具有相當的優點，但是，仍然存在一些本質不足:1)系統采用基于反射式部件的固態增益結構，同時包含有基于反射鏡補償模塊，使得系統對制備工藝要求很高，制備激光器的工序復雜、難度大；2)激光器系統在反射式補償模塊設置在兩反射鏡內，所有器件相互位置和方位設置要求高，并且導致整個系統結構復雜，裝調難度大，可靠性降低，限制了光源使用范圍和應用靈活性；3)此激光器在本質上無法實現縱向偏振態光場輸出。
技術實現思路
本專利技術是針對現有光栗浦固體激光器存在的問題，提出了一種光栗浦矢量光束固體激光器，克服現有技術對制備工藝要求很高，制備激光器的工序復雜、難度大，及在本質上無法實現縱向偏振態光場輸出的問題，本專利技術具有制作工藝簡單、結構簡潔、便于構建、可靠性高、靈活性強、應用范圍廣、可實現縱向偏振態光場輸出、光束質量高等特點。本專利技術的技術方案為:一種光栗浦矢量光束固體激光器，包括栗浦源、固態增益介質元件和圓錐面光場回返元件，栗浦源、固態增益介質元件和圓錐面光場回返元件依次設置在同一個光軸上，固態增益介質元件為平板結構，兩個光學工作面上均有光學薄膜，面對著栗浦源的第一光學工作面上的光學薄膜高反射激光波長光，同時高透過栗浦光波長光；面對著圓錐面光場回返元件的第二光學工作面上的光學薄膜高透過激光波長光和栗浦光波長光；圓錐面光場回返元件為軸對稱棱鏡結構，前端為頂端圓錐曲面，后端為垂直于對稱軸的頂端平面，在圓錐曲面和頂端平面之間為圓環形圓錐曲面，圓錐面光場回返元件沿著對稱軸方向的切面剖物面為軸對稱五邊形，圓錐面光場回返元件的頂端圓錐曲面朝向固態增益介質元件，圓錐面光場回返元件對稱軸垂直于固態增益介質元件第一光學工作面上的激光反射膜，頂端圓錐曲面與對稱軸的夾角為激光工作波長的布魯斯特角，固態增益介質元件和圓錐面光場回返元件構成激光諧振腔，栗浦源出射栗浦光束照射在固態增益介質元件上。所述栗浦源和固態增益介質元件之間還設置有透射式光束整形部件、衍射式光束整形部件、反射式光束整形部件中的一種。所述固態增益介質元件上的第一光學工作面上的激光反射膜在激光工作波長處的反射率大于98%。所述所述圓錐面光場回返元件為玻璃軸對稱棱鏡結構、晶體軸對稱棱鏡結構、高分子透光材料軸對稱棱鏡結構中的一種。所述栗浦源為非相干光源、半導體激光器、氣體激光器、固態激光器、激光二極管中的一種。本專利技術的有益效果在于:本專利技術光栗浦矢量光束固體激光器，基于固體激光器工作原理，由鍍有激光反射膜的固態增益介質元件和圓錐面光場回返元件構成激光諧振腔，本專利技術裝置制作工藝簡單、結構簡潔、便于構建；圓錐面光場回返元件的頂端圓錐曲面朝向鍍膜固態增益介質元件，系統結構簡單、便于裝調，具有可靠性高、靈活性強、應用范圍廣等特點；本專利技術結合布魯斯特角的偏振選擇特性，構建圓錐面光場回返元件作為諧振腔腔鏡，利用布魯斯特角實現偏振態選擇，實現腔內徑向偏振矢量光束產生，基于圓環形圓錐曲面實現腔內徑向偏振矢量光束強聚焦，實現縱向偏振態光場輸出。因此，本專利技術可以實現縱向偏振態光場輸出，在激光諧振腔內進行模式選擇輸出，輸出光束質量高。【附圖說明】圖1為本專利技術光栗浦矢量光束固體激光器結構示意圖。【具體實施方式】如圖1所示光栗浦矢量光束固體激光器結構示意圖，光栗浦矢量光束固體激光器包括栗浦源1、固態增益介質元件3、圓錐面光場回返元件4 ;固態增益介質元件3為平板結構，固態增益介質元件3的第一光學工作面301上設置有光學薄膜，對激光波長光具有高反射率，對栗浦光波長光具有高透過率，固態增益介質元件3的第二光學工作面302上設置有光學薄膜，對激光波長光和栗浦光波長光具有高透過率；固態增益介質元件3和圓錐面光場回返元件4構成激光諧振腔，固態增益介質元件3的第二光學工作面302朝向圓錐面光場回返元件4 ;圓錐面光場回返元件4為軸對稱棱鏡結構(軸為圖中點畫線)，一端為頂端圓錐曲面401，另一端為垂直于對稱軸的頂端平面403，在圓錐曲面401和頂端平面403之間為圓環形圓錐曲面402，沿著對稱軸方向的切面剖物面為軸對稱五邊形；圓錐面光場回返元件4的頂端圓錐曲面401朝向固態增益介質元件3，圓錐面光場當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種光泵浦矢量光束固體激光器，其特征在于，包括泵浦源、固態增益介質元件和圓錐面光場回返元件，泵浦源、固態增益介質元件和圓錐面光場回返元件依次設置在同一個光軸上,固態增益介質元件為平板結構，兩個光學工作面上均有光學薄膜，面對著泵浦源的第一光學工作面上的光學薄膜高反射激光波長光，同時高透過泵浦光波長光；面對著圓錐面光場回返元件的第二光學工作面上的光學薄膜高透過激光波長光和泵浦光波長光；圓錐面光場回返元件為軸對稱棱鏡結構，前端為頂端圓錐曲面，后端為垂直于對稱軸的頂端平面，在圓錐曲面和頂端平面之間為圓環形圓錐曲面，圓錐面光場回返元件沿著對稱軸方向的切面剖物面為軸對稱五邊形，圓錐面光場回返元件的頂端圓錐曲面朝向固態增益介質元件，圓錐面光場回返元件對稱軸垂直于固態增益介質元件第一光學工作面上的激光反射膜，頂端圓錐曲面與對稱軸的夾角為激光工作波長的布魯斯特角，固態增益介質元件和圓錐面光場回返元件構成激光諧振腔，泵浦源出射泵浦光束照射在固態增益介質元件上。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：藍景恒，高秀敏，張大偉，王琦，莊松林，
申請(專利權)人：上海理工大學，
類型：發明
國別省市：上海;31
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