本實用新型涉及激光器技術領域,尤其涉及一種基于腔外倍頻技術的超緊湊紫外脈沖固體激光器。
背景技術:
355nm脈沖激光器由于具有峰值功率高、重復頻率高、脈沖短等優(yōu)點而被廣泛用于激光快速成形,激光焊接,激光打孔、切割,激光刻蝕,激光微調,激光劃線,激光清洗,激光熱處理等領域。產生355nm脈沖激光器輸出通常是采用聲光調制的方式實現(xiàn)脈沖輸出,但是采用聲光調Q,使激光器的設計復雜、穩(wěn)定性差且成本高。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種基于腔外倍頻技術的超緊湊紫外脈沖固體激光器。
本實用新型通過以下技術方案來實現(xiàn)上述目的:
本實用新型包括泵浦源、光學耦合系統(tǒng)、鍵合晶體、KTP倍頻晶體和LBO合頻晶體,所述鍵合晶體為Nd:YAG+Cr:YAG晶體,長度為10mm,并且前端面鍍808nmAR/1064HR膜,另一面鍍1064nmPR膜;所述泵浦源發(fā)出的激光通過光學耦合系統(tǒng)耦合至增益介質鍵合晶體上,KTP倍頻晶體放置在鍵合晶體后面,輸出532nm,KTP晶體兩端鍍1064nmAR/532nmHR膜;LBO合頻晶體放置在KTP倍頻晶體后面,1064nm+532nm激光經過LBO合頻晶體,實現(xiàn)了1064n+532nm合頻至355nm的激光頻率轉換,所述鍵合晶體、KTP倍頻晶體及LBO合頻晶體周圍分別設置紫銅散熱裝置,所述紫銅散熱裝置分別緊貼鍵合晶體、KTP倍頻晶體及LBO合頻晶體周圍設置,最后輸出355nm紫外激光。
本實用新型優(yōu)選的,所述鍵合晶體采用Nd:YAG+Cr:YAG晶體,通過調整制冷器溫控電流使所述泵浦源的發(fā)射波長為808.5nm,與Nd:YAG+Cr:YAG晶體的吸收峰相匹配。
本實用新型優(yōu)選的,所述光學耦合系統(tǒng)采用非球面透鏡。
本實用新型優(yōu)選的,所述KTP晶體長度為10mm,LBO晶體長度為15mm。
本實用新型的有益效果在于:
本實用新型采用被動調Q裝置實現(xiàn)脈沖激光輸出,被動調Q是被激光輻射自身啟動的,因此不需要高壓、快速電光驅動器或射頻調制器,使得激光器的結構設計簡單、系統(tǒng)體積小、堅固,并且能夠節(jié)約成本;Nd:YAG+Cr:YAG晶體能有效降低激光晶體的溫度,減少端面變形帶來的熱透鏡效應的影響,提高了光-光轉換效率及抗光傷閾值,改善了激光的輸出光束質量,縮小了體積。
附圖說明
圖1是本實用新型所述一種基于腔外倍頻技術的超緊湊紫外脈沖固體激光器的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:
如圖1所示:本實用新型包括泵浦源1、光學耦合系統(tǒng)2、鍵合晶體3、KTP倍頻晶體4、LBO合頻晶體5,所述鍵合晶體3采用Nd:YAG+Cr:YAG晶體,其前端面鍍808nmAR/1064HR膜,其中AR表示抗反膜,HR表示高反膜,對808nm的激光透過率為99.8%以上,對1064nm的激光反射率為99.8%以上,作為諧振腔的一個鏡面,兩一面鍍1064nmPR,對1064nm的激光透過率為80%,其長度為10mm;通過調整制冷器的制冷電流,使所述泵浦源1發(fā)出波長為808.5nm的激光,與Nd:YAG+Cr:YAG晶體的吸收峰相匹配,并通過光學耦合系統(tǒng)2耦合至Nd:YAG+Cr:YAG晶體3上;在Nd:YAG+Cr:YAG晶體后面放置KTP倍頻晶體4,KTP倍頻晶體長度為10mm,KTP晶體兩端面鍍1064nmAR/532nmHR膜,對1064nm、532nm的激光透過率為98%以上;在kTP倍頻晶體4后面放置三倍頻晶體LBO晶體5,LBO晶體兩端面鍍1064/532nm/355nm增透膜,實現(xiàn)1064nm+532nm合頻至355nm的激光頻率轉換,最終實現(xiàn)355nm的紫外激光輸出。
所述光學耦合系統(tǒng)2采用非球面透鏡,曲率半徑為10mm,焦距為10mm,所述LBO合頻晶體5的長度為15mm,LBO合頻晶體5兩面均鍍1064nm/532nm/355nmAR膜,對1064、532nm、355nm的激光的透過率為95%以上,實現(xiàn)激光器的結構設計簡單、系統(tǒng)體積??;所述Nd:YAG+Cr:YAG晶體3、KTP倍頻晶體4及LBO合頻晶體5的非入光面及出光面的表面包裹銦膜,然后周圍分別設置紫銅散熱裝置(圖中未示出),所述紫銅散熱裝置分別緊貼Nd:YAG+Cr:YAG晶體3、KTP倍頻晶體4及LBO合頻晶體5周圍設置,對所述Nd:YAG+Cr:YAG晶體3、KTP倍頻晶體4及LBO合頻晶體5進行散熱。
綜上所述,本實用新型采用被動調Q裝置實現(xiàn)脈沖激光輸出,被動調Q是被激光輻射自身啟動的,因此不需要高壓、快速電光驅動器或射頻調制器,使得激光器的結構設計簡單、系統(tǒng)體積小、堅固,并且能夠節(jié)約成本;Nd:YAG+Cr:YAG晶體能有效降低激光晶體的溫度,減少端面變形帶來的熱透鏡效應的影響,提高了光-光轉換效率及抗光傷閾值,改善了激光的輸出光束質量,縮小了體積。
本領域技術人員不脫離本實用新型的實質和精神,可以有多種變形方案實現(xiàn)本實用新型,以上所述僅為本實用新型較佳可行的實施例而已,并非因此局限本實用新型的權利范圍,凡運用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構變化,均包含于本實用新型的權利范圍之內。