一種高效率激光諧波倍頻增強(qiáng)器的制造方法
【專利摘要】一種高效率激光諧波倍頻增強(qiáng)器，使單次倍頻剩下的基頻光再次通過另一倍頻晶體參與倍頻，以充分利用二倍頻轉(zhuǎn)換效率，而為了避免倍頻光的逆轉(zhuǎn)成基頻特性，在增加的倍頻晶體前放置一雙色波片，使第一次的倍頻光的偏振方向旋轉(zhuǎn)了90度，但原基頻光偏振方向不變，從而實(shí)現(xiàn)倍頻效應(yīng)的增強(qiáng)；同理可實(shí)現(xiàn)多次變頻效率的增強(qiáng)。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：簡(jiǎn)單方便、安裝調(diào)試容易、便于工程化推廣。適用于固體調(diào)Q腔內(nèi)、腔外激光器中使用，也可在多級(jí)倍頻激光器中使用，還可以對(duì)于偏振方向不固定的如光纖激光器中使用，對(duì)于非偏振激光倍頻或退偏很嚴(yán)重的偏振光倍頻更是會(huì)大大改善倍頻效率。
【專利說明】一種高效率激光諧波倍頻增強(qiáng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及固體激光器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高效率激光諧波倍頻增強(qiáng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，激光應(yīng)用日新月異，激光技術(shù)以其所蘊(yùn)藏的創(chuàng)造力為越來越多的領(lǐng)域帶來技術(shù)變革。短波長(zhǎng)激光加工機(jī)已主導(dǎo)了精細(xì)加工，特別是用于多層、高密度印刷電路板PCB的精密打孔設(shè)備市場(chǎng)。在特種材料打標(biāo)、集成電路修復(fù)、生物熒光分析、環(huán)境污染監(jiān)測(cè)、DNA分析等的應(yīng)用上，也顯示出巨大優(yōu)勢(shì)。在同一個(gè)輸出功率量級(jí)，越是波長(zhǎng)短的激光，其應(yīng)用領(lǐng)域也越廣泛；而一般說來，激光波長(zhǎng)越短，越容易被更多的材料所吸收；同樣的光束質(zhì)量因子的激光輸出，波長(zhǎng)越短，光束因子乘積也就越好，也就是說短波長(zhǎng)激光會(huì)同比具有更好的準(zhǔn)直性和可聚焦性。而短波長(zhǎng)激光通常最簡(jiǎn)單易行的辦法就是通過倍頻來實(shí)現(xiàn)。
[0003]倍頻方式有兩種，一種是腔內(nèi)倍頻，一種是腔外倍頻。腔內(nèi)倍頻由于基頻光多次經(jīng)過倍頻晶體，效率好的時(shí)候可以做到接近100%，但由于腔內(nèi)倍頻有很多限制條件，比如說要想在高功率輸出高光束質(zhì)量的激光光束非常困難，技術(shù)上通常采用振蕩級(jí)+放大級(jí)的方案，這樣倍頻就只能在腔外來實(shí)現(xiàn)，腔外倍頻效率通常很難超過60%，一般都在50%—下，而到三倍頻或四倍頻效率更低。
[0004]對(duì)倍頻效率的追逐，幾乎伴隨激光技術(shù)的發(fā)展全過程。理論上，倍頻效率由如下公式表述:
【權(quán)利要求】
1.一種高效率激光諧波倍頻增強(qiáng)器，包括基頻光激光器、第一二倍頻晶體、第一雙色波片一、第二二倍頻晶體、分光鏡一，其特征在于，所述第一雙色波片一設(shè)置在第一二倍頻晶體和第二二倍頻晶體中間，并垂直設(shè)置在光路上；分光鏡一的數(shù)量為兩個(gè)，與第二二倍頻晶體連接，與水平呈45度角；第二二倍頻晶體的設(shè)置相對(duì)第一二倍頻晶體旋轉(zhuǎn)繞光軸90度；旋轉(zhuǎn)第一雙色波片一，二倍頻光偏振方向旋轉(zhuǎn)90度,原基頻光偏振方向不變,所述的第一雙色波片一對(duì)基頻光是全波片，對(duì)倍頻光是1/2波片；所述的分光鏡一對(duì)基頻光增透，對(duì)倍頻光全反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效率激光諧波倍頻增強(qiáng)器，其特征在于，所述的第一雙色波片一還可以替換為第一雙色波片二，所述的第一雙色波片二對(duì)基頻光是1/2波片，對(duì)倍頻光是全波片，并垂直設(shè)置在光路上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效率激光諧波倍頻增強(qiáng)器，其特征在于，所述的第一雙色波片一對(duì)基頻光是全波片，對(duì)倍頻光是1/2波片分光鏡一對(duì)基頻光增透，對(duì)倍頻光全反。
4.一種高效率激光諧波倍頻增強(qiáng)器，包括基頻光激光器、第一二倍頻晶體、第一三倍頻晶體、第一三色波片一、第二三倍頻晶體、分光鏡二，其特征在于，所述的第一二倍頻晶體與第一三倍頻晶體依次連接，第一三色波片一設(shè)置在第一三倍頻晶體和第二三倍頻晶體中間，并垂直設(shè)置在光路上；分光鏡二數(shù)量為兩個(gè)，與第二三倍頻晶體連接，與水平呈45度角；第二三倍頻晶體的設(shè)置相對(duì)第一三倍頻晶體旋轉(zhuǎn)繞光軸90度；旋轉(zhuǎn)第一三色波片一，三倍頻光偏振方向旋轉(zhuǎn)90度，原基頻光偏振方向不變；所述的分光鏡二對(duì)基頻光增透和二倍頻光增透，對(duì)三倍頻光全反。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高效率激光諧波倍頻增強(qiáng)器，其特征在于，所述的第一三色波片一對(duì)基頻光和二倍頻光都是全波片，對(duì)三倍頻光是1/2波片。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高效率激光諧波倍頻增強(qiáng)器，其特征在于，所述的第一二倍頻晶體、第一三倍頻晶體之間還設(shè)置有第一雙色波片一和第二二倍頻晶體。
7.一種高效率激光諧波倍頻增強(qiáng)器，包括基頻光激光器、第一二倍頻晶體、第一四倍頻晶體、第一三色波片二、第二四倍頻晶體、分光鏡三，其特征在于，所述的第一二倍頻晶體與第一四倍頻晶體依次連接，第一三色波片二設(shè)置在第一四倍頻晶體和第二四倍頻晶體中間，并垂直設(shè)置在光路上；所述的分光鏡三的數(shù)量為兩個(gè)，與第二四倍頻晶體連接，與水平呈45度角；第二四倍頻晶體的設(shè)置相對(duì)第一四倍頻晶體旋轉(zhuǎn)繞光軸90度；旋轉(zhuǎn)第一三色波片，四倍頻光的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度，原基頻光偏振方向不變；所述的分光鏡三對(duì)基頻光和二倍頻光增透，對(duì)四倍頻光全反。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高效率激光諧波倍頻增強(qiáng)器，其特征在于，所述的第一三色波片二對(duì)基頻光和二倍頻光都是全波片，對(duì)四倍頻光是1/2波片。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高效率激光諧波倍頻增強(qiáng)器，其特征在于，所述的第一二倍頻晶體、第一四倍頻晶體中間還設(shè)置第一雙色波片一和第二二倍頻晶體。
【文檔編號(hào)】H01S3/109GK103956643SQ201410175138
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】崔建豐 申請(qǐng)人:鞍山紫玉激光科技有限公司