【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種四倍頻激光脈沖產(chǎn)生裝置。
技術(shù)介紹
1、目前，基于激光四倍頻技術(shù)產(chǎn)生的200nm到300nm深紫外激光，在材料精細微加工、半導(dǎo)體檢測、大氣檢測等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。深紫外激光具有以下特點：1)波長短，聚焦光斑小，聚焦后作用于加工材料，可以實現(xiàn)更高精度的激光加工；2)光子能量高，低的能量即可實現(xiàn)材料去除，因此激光加工熱效應(yīng)?。?)深紫外波段材料的吸收特性好，材料選擇性好。基于以上幾點，采用深紫外加工，相比紅外、綠光及355nm紫外激光器可以實現(xiàn)更高質(zhì)量加工效果。固體深紫外激光的產(chǎn)生方式是利用光學(xué)非線性二倍頻晶體對紅外激光先進行倍頻產(chǎn)生綠光，再通過四倍頻晶體四倍頻效應(yīng)產(chǎn)生。受限于四倍頻晶體及光學(xué)器件的損傷問題，目前商用266nm深紫外激光器最高輸出功率水平在10w量級。
2、深紫外激光器存在以下幾個問題：1)激光器內(nèi)部器件(尤其是四倍頻晶體)易損傷，由于較高的光子能量，深紫外激光很容易破壞光學(xué)鏡片膜層，目前行業(yè)內(nèi)商用固體深紫外激光器產(chǎn)品，四倍頻晶體壽命普遍小于4000小時；2)光束圓度差，四倍頻過程中存在波長走離問題，影響光斑圓度和轉(zhuǎn)換效率；3)深紫外激光器售價昂貴，深紫外激光器技術(shù)門檻高，進口深紫外激光器價格大于200萬比比皆是；這些問題，一定程度上限制了其應(yīng)用范圍。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種四倍頻激光脈沖產(chǎn)生裝置。
2、本技術(shù)的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
3、四倍頻激光脈沖產(chǎn)生裝置，特點是：包
4、進一步地，上述的四倍頻激光脈沖產(chǎn)生裝置，其中，所述紅外激光器是輸出波長1064nm、1053、1030nm波段，輸出功率10w～500w，輸出脈寬1ps～100ns的紅外激光器。
5、進一步地，上述的四倍頻激光脈沖產(chǎn)生裝置，其中，所述二倍頻晶體為lbo晶體或者bbo晶體。
6、進一步地，上述的四倍頻激光脈沖產(chǎn)生裝置，其中，所述四倍頻晶體為bbo晶體或者clbo晶體。
7、進一步地，上述的四倍頻激光脈沖產(chǎn)生裝置，其中，所述四倍頻晶體的輸出端面為布儒斯特角切割的輸出端面。
8、進一步地，上述的四倍頻激光脈沖產(chǎn)生裝置，其中，所述一維運動平臺為電動直線運動單元或壓電式直線運動單元。
9、進一步地，上述的四倍頻激光脈沖產(chǎn)生裝置，其中，所述一維運動平臺為移動精度小于10um的運動平臺。
10、進一步地，上述的四倍頻激光脈沖產(chǎn)生裝置，其中，所述透鏡三為凸面鏡。
11、本技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點和有益效果，具體體現(xiàn)在以下方面：
12、①本技術(shù)四倍頻晶體輸出面采用布儒斯特角切割，避免使用鍍膜，即可實現(xiàn)深紫外光高透，延長四倍頻晶體使用壽命，同時利用布儒斯特角實現(xiàn)三個波長的分離，不需要后續(xù)增加三個波長的分光鏡，避免分光鏡損傷造成的激光器功率衰減問題；四倍頻晶體采用高精度控溫，改善晶體潮解問題；四倍頻晶體安裝在可移動一維運動平臺上，當(dāng)晶體上出現(xiàn)損傷時，實現(xiàn)換點功能恢復(fù)功率；
13、②采用單個球面鏡與兩片柱面鏡組成激光器輸出光斑整形系統(tǒng)，實現(xiàn)輸出光斑圓度大于95％，提升激光器輸出光斑圓度；
14、③解決激光器壽命短、輸出功率不穩(wěn)定、光束質(zhì)量差等問題。
15、本技術(shù)的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本技術(shù)具體實施方式了解。本技術(shù)的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
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1.四倍頻激光脈沖產(chǎn)生裝置，其特征在于：包含紅外激光器(1)、二倍頻晶體(3)和四倍頻晶體(5)，紅外激光器(1)的輸出光路上依次布置有透鏡一(2)和二倍頻晶體(3)，二倍頻晶體(3)的輸出光路上依次布置有透鏡二(4)和四倍頻晶體(5)，四倍頻晶體(5)安裝于一維運動平臺(6)上，四倍頻晶體(5)的輸出光路上布置光斑整形系統(tǒng)(7)，光斑整形系統(tǒng)(7)包括沿光路依次布置的透鏡三(8)、柱面鏡一(9)以及柱面鏡二(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四倍頻激光脈沖產(chǎn)生裝置，其特征在于：所述紅外激光器(1)是輸出波長1064nm、1053、1030nm波段，輸出功率10W～500W，輸出脈寬1ps～100ns的紅外激光器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四倍頻激光脈沖產(chǎn)生裝置，其特征在于：所述二倍頻晶體(3)為LBO晶體或者BBO晶體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四倍頻激光脈沖產(chǎn)生裝置，其特征在于：所述四倍頻晶體(5)為BBO晶體或者CLBO晶體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的四倍頻激光脈沖產(chǎn)生裝置，其特征在于：所述四倍頻晶體的輸出端面為布儒斯特角
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四倍頻激光脈沖產(chǎn)生裝置，其特征在于：所述一維運動平臺(6)為電動直線運動單元或壓電式直線運動單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的四倍頻激光脈沖產(chǎn)生裝置，其特征在于：所述一維運動平臺(6)為移動精度小于10um的運動平臺。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四倍頻激光脈沖產(chǎn)生裝置，其特征在于：所述透鏡三(8)為凸面鏡。
...【技術(shù)特征摘要】
1.四倍頻激光脈沖產(chǎn)生裝置，其特征在于：包含紅外激光器(1)、二倍頻晶體(3)和四倍頻晶體(5)，紅外激光器(1)的輸出光路上依次布置有透鏡一(2)和二倍頻晶體(3)，二倍頻晶體(3)的輸出光路上依次布置有透鏡二(4)和四倍頻晶體(5)，四倍頻晶體(5)安裝于一維運動平臺(6)上，四倍頻晶體(5)的輸出光路上布置光斑整形系統(tǒng)(7)，光斑整形系統(tǒng)(7)包括沿光路依次布置的透鏡三(8)、柱面鏡一(9)以及柱面鏡二(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四倍頻激光脈沖產(chǎn)生裝置，其特征在于：所述紅外激光器(1)是輸出波長1064nm、1053、1030nm波段，輸出功率10w～500w，輸出脈寬1ps～100ns的紅外激光器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四倍頻激光脈沖產(chǎn)生...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙裕興，李立衛(wèi)，
申請(專利權(quán))人：蘇州貝林激光有限公司，
類型：新型
國別省市：
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