連續波三倍頻全固態激光器制造技術

本實用新型專利技術涉及一種連續波三倍頻全固態激光器，其特征在于：基頻波長腔鏡、增益介質、紫外輸出腔鏡和全反鏡構成基頻諧振腔，二向色鏡、二倍頻晶體、紫外輸出腔鏡和全反鏡構成二倍頻諧振腔，基頻諧振腔的光路和二倍頻諧振腔的光路從二向色鏡到全反鏡之間同軸，三倍頻晶體置放在紫外輸出腔鏡和全反鏡之間光路中。避免了基頻波長激光的退偏效應；避免了增益介質受紫外輻射后的色心效應；二倍頻諧振腔被包含在基頻諧振腔中，且與基頻諧振腔共軸，避免了頻率與空間模式的任何微小擾動嚴重影響輸出三倍頻激光轉換效率。（*該技術在2018年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種連續波三倍頻全固態激光器，屬于半導體激光泵 浦全固態激光器
技術背景-傳統連續波三倍頻輸出的半導體激光泵浦全固態紫外激光器有二種 一種是腔外三倍頻輸出的全固態激光器件，采用由腔鏡、增益介質、調Q 器件、輸出鏡構成的諧振腔產生單一近紅外基波激光通過二倍頻晶體及 三倍頻晶體獲得紫外波長輸出方式，嚴格的講是一種準連續方式，不能 產生真正連續波的紫外激光，與本專利技術關系不大。另一種連續波外復合 腔和頻全固態激光器件，采用由腔鏡、增益介質、二倍頻晶體、輸出鏡 構成的諧振腔產生連續波近紅外基波和二倍頻可見雙波長激光輸出，再 通過耦合系統注入由外復合腔腔鏡、三倍頻晶體、復合腔輸出鏡構成的 外復合腔產生連續波三倍頻波長輸出的方式。此類激光器光路較為復雜， 而且由于基本原理是二個諧振腔嚴格同步運轉，注入復合腔的基波的頻 率與空間模式的任何微小擾動嚴重影響輸出和頻激光轉換效率，既對功 率穩定性和重復性的控制技術要求極高，因此使用價值有限。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種連續波三倍頻全固態激光器，是一 種新的包括增益介質、二個非線性晶體和四個諧振腔鏡在內雙光路激光 復合諧振腔的模式，能夠在無耦合系統條件下保證基波空間模式的匹配繼而有效提高光轉換效率和功率穩定性和重復性。本技術的技術方案是這樣實現的連續波三倍頻全固態激光器, 包括半導體激光器、半導體激光器座、泵光耦合鏡組、泵光耦合鏡座、 基頻波長腔鏡、基頻波長腔鏡座、增益介質、增益介質座、二向色鏡、 二向色鏡座、二倍頻晶體、二倍頻晶體座、紫外輸出腔鏡、紫外輸出腔 鏡座、三倍頻晶體、三倍頻晶體座、全反鏡、全反鏡座、基板和外殼； 增益介質固定在增益介質座上；二向色鏡固定在鋁制二向色鏡座上；二 倍頻晶體、固定在二倍頻晶體座、紫外輸出腔鏡固定在紫外輸出腔鏡座 上；三倍頻晶體固定在三倍頻晶體座上；全反鏡固定在全反鏡座上；半 導體激光器座、泵光耦合鏡座、基頻波長腔鏡座、增益介質座、二向色 鏡座、二倍頻晶體座、紫外輸出腔鏡座、三倍頻晶體座和全反鏡座均固 定在基板上，罩在外殼中；其特征在于固定在銅制半導體激光器座上 的半導體激光器發射與增益介質吸收相對應波長的激光，通過固定在泵 光耦合鏡座中的泵光耦合鏡組注入增益介質；基頻波長腔鏡，表面鍍基 頻波長高反膜和半導體激光波長抗反膜，固定在鋁制基頻波長腔鏡座中； 基頻波長腔鏡、增益介質、紫外輸出腔鏡和全反鏡構成基頻諧振腔，二 向色鏡、二倍頻晶體、紫外輸出腔鏡和全反鏡構成二倍頻諧振腔，基頻 諧振腔的光路和二倍頻諧振腔的光路從二向色鏡到全反鏡之間同軸，三 倍頻晶體置放在紫外輸出腔鏡和全反鏡之間光路中。本技術積極效果是二倍頻波長激光被二向色鏡隔離在增益介質 外，避免了基頻波長激光的退偏效應；三倍頻波長激光被隔離在增益介 質之外，避免了增益介質受紫外輻射后的色心效應；二倍頻諧振腔被包含在基頻諧振腔中，且與基頻諧振腔共軸，避免了頻率與空間模式的任 何微小擾動嚴重影響輸出三倍頻激光轉換效率。附圖說明圖1本技術的結構示意圖。具體實施方式以下結合附圖對本技術做進一步的描述如圖l所示，連續波三 倍頻全固態激光器，半導體激光器l為發射與增益介質7Nd: YV04晶體吸 收相對應808nm波長的激光的GaAlAs半導體激光器1，固定在銅制的半 導體激光器座2上；泵光耦合鏡組3固定在鋁制的泵光耦合鏡座4上； 基頻波長腔鏡5，朝向增益介質7的表面鍍808nm波長抗反膜，朝向泵光 耦合鏡組3的表面鍍基頻1064nm波長高反膜和808nm波長抗反膜，固定 在鋁制基頻波長腔鏡座6中；增益介質7為Nd: YV04晶體，可吸收半導 體激光器1發射的808nm波長激光后發射基頻1064nm波長的熒光，二個 表面鍍基頻1064nm波長抗反膜，固定在鋁制增益介質座8上；二向色鏡 9，朝向增益介質7的表面鍍基頻1064nm波長抗反膜，朝向紫外輸出腔 鏡13的表面鍍基頻1064nm波長抗反膜和二倍頻532nm波長高反膜，固 定在鋁制二向色鏡座10上；紫外輸出腔鏡13，朝向二向色鏡9的表面鍍 基頻1064nm波長及二倍頻532nm波長高反膜和三倍頻355nm波長抗反膜， 另一表面鍍三倍頻355nm波長抗反膜，固定在鋁制紫外輸出腔鏡座14上； 二倍頻晶體11為I類角度相位匹配的LBO晶體，二個表面鍍基頻1064nm 波長及二倍頻532nm波長抗反膜，固定在鋁制二倍頻晶體座12中；三倍 頻晶體15為工I類角度相位匹配的LBO晶體，二個表面鍍基頻1064nm波長及二倍頻532nm波長抗反膜，固定在鋁制三倍頻晶體座16中；全反鏡 17朝向紫外輸出腔鏡13的表面鍍基頻1064nm波長、二倍頻532nm波長 和三倍頻355mii波長高反膜，固定在鋁制全反鏡座18中；半導體激光器 座2、泵光耦合鏡座4、基頻波長腔鏡座6、增益介質座8、 二向色鏡座 10、 二倍頻晶體座12、紫外輸出腔鏡座14、三倍頻晶體座16、全反鏡座 18均固定在基板19上，罩在外殼20中。由基頻波長腔鏡5、增益介質7Nd: YV04晶體、紫外輸出腔鏡13和 全反鏡17構成基頻諧振腔，由二向色鏡9、 二倍頻晶體U、紫外輸出腔 鏡13和全反鏡17構成二倍頻諧振腔，基頻諧振腔的光路和二倍頻諧振 腔的光路從二向色鏡9到全反鏡17之間同軸，三倍頻晶體15置放在紫 外輸出腔鏡13到全反鏡17之間光路中。GaAlAs半導體激光器1發射與增益介質7 Nd: YV04晶體吸收相對應 808nm波長的激光，通過泵光耦合鏡組3注入增益介質7 Nd: YV04晶體； 增益介質7 Nd: YV04晶體吸收GaAlAs半導體激光器1發射的激光后發射 基頻1064nm波長的熒光；1064nm熒光在由基頻波長腔鏡5、增益介質7Nd: YV04晶體、紫外輸出腔鏡13和全反鏡17構成基頻諧振腔中形成振蕩，形 成基頻1064nm波長激光；基頻1064nm波長激光通過二倍頻晶體11產生 二倍頻532nm波長激光，并在由二向色鏡9、 二倍頻晶體11、紫外輸出 腔鏡13和全反鏡17構成二倍頻諧振腔中獲得增益放大；基頻1064nm波 長激光和二倍頻532nm波長激光二次通過位于紫外輸出腔鏡13和全反鏡 17之間的三倍頻晶體15產生三倍頻355mii波長的激光，由紫外輸出腔鏡 13輸出腔外。權利要求1、一種連續波三倍頻全固態激光器，包括半導體激光器(1)、半導體激光器座(2)、泵光耦合鏡組(3)、泵光耦合鏡座(4)、基頻波長腔鏡(5)、基頻波長腔鏡座(6)、增益介質(7)、增益介質座(8)、二向色鏡(9)、二向色鏡座(10)、二倍頻晶體(11)、二倍頻晶體座(12)、紫外輸出腔鏡(13)、紫外輸出腔鏡座(14)、三倍頻晶體(15)、三倍頻晶體座(16)、全反鏡(17)、全反鏡座(18)、基板(19)和外殼(20)；增益介質(7)固定在增益介質座(8)上；二向色鏡(9)固定在鋁制二向色鏡座(10)上；二倍頻晶體(11)固定在二倍頻晶體座(12)、紫外輸出腔鏡(13)固定在紫外輸出腔鏡座(14)上；三倍頻晶體(15)固定在三倍頻晶體座(16)上；全反鏡(17)固定在全反鏡座(18)上；半導體激光器座(2)、泵光耦合鏡本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種連續波三倍頻全固態激光器，包括半導體激光器（１）、半導體激光器座（２）、泵光耦合鏡組（３）、泵光耦合鏡座（４）、基頻波長腔鏡（５）、基頻波長腔鏡座（６）、增益介質（７）、增益介質座（８）、二向色鏡（９）、二向色鏡座（１０）、二倍頻晶體（１１）、二倍頻晶體座（１２）、紫外輸出腔鏡（１３）、紫外輸出腔鏡座（１４）、三倍頻晶體（１５）、三倍頻晶體座（１６）、全反鏡（１７）、全反鏡座（１８）、基板（１９）和外殼（２０）；增益介質（７）固定在增益介質座（８）上；二向色鏡（９）固定在鋁制二向色鏡座（１０）上；二倍頻晶體（１１）固定在二倍頻晶體座（１２）、紫外輸出腔鏡（１３）固定在紫外輸出腔鏡座（１４）上；三倍頻晶體（１５）固定在三倍頻晶體座（１６）上；全反鏡（１７）固定在全反鏡座（１８）上；半導體激光器座（２）、泵光耦合鏡座（４）、基頻波長腔鏡座（６）、增益介質座（８）、二向色鏡座（１０）、二倍頻晶體座（１２）、紫外輸出腔鏡座（１４）、三倍頻晶體座（１６）和全反鏡座（１８）均固定在基板（１９）上，罩在外殼（２０）中；其特征在于：固定在銅制半導體激光器座（２）上的半導體激光器（１），發射與增益介質（７）吸收相對應波長的激光，通過固定在泵光耦合鏡座（４）中的泵光耦合鏡組（３）注入增益介質（７）；基頻波長腔鏡（５），表面鍍基頻波長高反膜和半導體激光波長抗反膜，固定在鋁制基頻波長腔鏡座（６）中；基頻波長腔鏡（５）、增益介質（７）、紫外輸出腔鏡（１３）和全反鏡（１７）構成基頻諧振腔，二向色鏡（９）、二倍頻晶體（１１）、紫外輸出腔鏡（１３）和全反鏡（１７）構成二倍頻諧振腔，基頻諧振腔的光路和二倍頻諧振腔的光路從二向色鏡（９）到全反鏡（１７）之間同軸，三倍頻晶體（１５）置放在紫外輸出腔鏡（１３）和全反鏡（１７）之間光路中。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：葉子青，鄭權，
申請(專利權)人：長春新產業光電技術有限公司，
類型：實用新型
國別省市：82[中國|長春]