專(zhuān)利名稱(chēng)：調(diào)q可調(diào)諧倍頻激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種調(diào)Q可調(diào)諧倍頻激光器，它屬于非線性二次諧波產(chǎn)生領(lǐng)域。
在美國(guó)刊物《光學(xué)通訊》第二十卷第二期＂摻鉻氟化鋁鍶鋰晶體激光系統(tǒng)的大能量高效率的諧波產(chǎn)生”(《Optics Letters》Jan.15，1995，20(2)，p169＂High-energy，high-efficiency harmonic generation from a CrLiSrAlF6 laser system”)一文中公開(kāi)了一種調(diào)Q可調(diào)諧激光器的腔外倍頻技術(shù)，它的構(gòu)成如

圖1所示，其工作原理為由全反鏡、光欄、望遠(yuǎn)鏡、標(biāo)準(zhǔn)具、調(diào)Q晶體和起偏器以及調(diào)諧元件、激光晶體、輸出鏡所組成的調(diào)Q可調(diào)諧激光器A輸出的激光經(jīng)一組反射鏡B和2倍擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡C后，在由摻鉻氟化鋁鍶鋰激光晶體和若由干個(gè)全反射鏡所組成的放大系統(tǒng)D中雙程放大，再經(jīng)光束調(diào)整器、柱狀望遠(yuǎn)鏡和倍頻晶體組成的倍頻系統(tǒng)E后，獲得二次諧波的激光輸出。它的不足之處是這種用腔外倍頻獲取二次諧波激光的技術(shù)，因其倍頻效率與基波激光的功率密度成正比，為提高基波激光的功率，必須采用一級(jí)雙程放大和加入兩個(gè)望遠(yuǎn)鏡及若干反射鏡，從而使系統(tǒng)變得龐大、復(fù)雜，穩(wěn)定性難以保證。
本實(shí)用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種倍頻效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好的調(diào)Q可調(diào)諧倍頻激光器。
本實(shí)用新型的目的可通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到將腔外倍頻改為腔內(nèi)倍頻，具體結(jié)構(gòu)如下在激光器光軸上有激光晶體，該激光晶體的一端依次置有調(diào)諧元件、調(diào)Q晶體、全反射鏡，另一端置有與光軸呈45°放置的分色鏡，經(jīng)該分色鏡反射后的光軸上置有二次諧波晶體和對(duì)基波及二次諧波高反射的全反射鏡；所述的分色鏡對(duì)基波光高反射、對(duì)二次諧波光高透射，所述的激光晶體為摻鉻氟化鋁鍶鋰晶體或鈦寶石晶體或摻鉻氟化鋁鈣鋰晶體或摻鉻氟化鋁鈣鍶鋰晶體。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，在分色鏡與二次諧波晶體間的光軸上置有三次諧波晶體。該分色鏡對(duì)二次諧波光和對(duì)三次諧波光均高透射。
由于本實(shí)用新型諧振腔所采用的兩腔鏡均為基波高反射鏡，相比現(xiàn)有技術(shù)降低了激光諧振腔的損耗，且在非線性晶體中基波光功率密度相同時(shí)，腔外倍頻激光器所需的腔內(nèi)光子數(shù)密度要遠(yuǎn)大于腔內(nèi)倍頻激光器的腔內(nèi)光子數(shù)密度，因而在同等情況下，降低了腔內(nèi)光子數(shù)密度，而在諧振腔參數(shù)一定時(shí)，腔內(nèi)光功率密度由泵浦能量決定，因而降低腔內(nèi)光功率密度，就減弱了熱效應(yīng)對(duì)激光器工作的影響，提高了工作頻率；由于所述的激光晶體為摻鉻氟化鋁鍶鋰晶體或鈦寶石晶體或摻鉻氟化鋁鈣鋰晶體或摻鉻氟化鋁鈣鍶鋰晶體，它們均可吸收二次和三次諧波，因而諧波經(jīng)分色鏡輸出后就避免了二次或三次諧波光被激光晶體吸收，采用腔內(nèi)雙程二次諧波和單程三次諧波技術(shù)，提高了倍頻效率和輸出諧波的利用率。本實(shí)用新型現(xiàn)已獲得了450nm附近的二次諧波、300nm附近的三次諧波脈沖輸出。轉(zhuǎn)動(dòng)另一端腔鏡的方位角，同時(shí)調(diào)整諧波晶體為最佳匹配角，在二次或三次諧波段就能實(shí)現(xiàn)可調(diào)諧輸出。并且與現(xiàn)有技術(shù)相比還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)和工作情況。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的一種基本結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖2所示，在激光器光軸上置有摻鉻氟化鋁鍶鋰激光晶體4，該激光晶體4的一端上有調(diào)諧元件3、電光調(diào)Q晶體2和全反射鏡1，激光晶體4的另一端光軸上置有與該光軸呈45°放置的分色鏡8，在鏡8反射后的光軸上置有三次諧波晶體7、二次諧波晶體6和對(duì)基波和二次諧波全反射的全反射鏡5，其中二次諧波晶體6和三次諧波晶體7均為β-偏硼酸鋇晶體、分色鏡8對(duì)激光晶體4的基波高反射、對(duì)二次諧波和三次諧波均高透射。
工作時(shí)，激光晶體4吸收泵浦能量后在全反射鏡(1，5)、電光調(diào)Q晶體2和調(diào)諧元件3的共同作用下產(chǎn)生振蕩，它的振蕩基波λ1經(jīng)分色鏡8反射至二次諧波晶體6后，其輸出為基波λ1和二次諧波λ2，經(jīng)反射鏡5反射后再次通過(guò)二次諧波晶體6后，其輸出仍為基波λ1和加強(qiáng)的二次諧波λ2；當(dāng)λ1、λ2經(jīng)三次諧波晶體7后輸出為基波λ1、二次諧波λ2和三次諧波λ3，當(dāng)λ1、λ2、λ3到達(dá)分色鏡8時(shí)，其中λ1被分色鏡8反射至激光晶體4繼續(xù)參與振蕩，λ2和λ3被分色鏡8高透射輸出，至此可獲得的所需的二次和三次諧波脈沖激光。
權(quán)利要求1.一種調(diào)Q可調(diào)諧倍頻激光器，由全反射鏡(1、5)、調(diào)Q晶體(2)、調(diào)諧元件(3)、激光晶體(4)和輸出鏡(8)組成的調(diào)Q可調(diào)諧激光器的光軸上置有二次諧波晶體(6)，其特征是輸出鏡為與光軸呈45°放置的分色鏡(8)，二次諧波晶體(6)和對(duì)基波及二次諧波高反射的全反射鏡(5)置于該分色鏡(8)反射后的光軸上，所述的分色鏡(8)對(duì)基波高反射、對(duì)二次諧波高透射，所述的激光晶體(4)為摻鉻氟化鋁鍶鋰晶體或鈦寶石晶體或摻鉻氟化鋁鈣鋰晶體或摻鉻氟化鋁鈣鍶鋰晶體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器，其特征是分色鏡(8)與二次諧波晶體(6)間的光軸上置有三次諧波晶體(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光器，其特征是分色鏡(8)對(duì)晶體(7)三次諧波高透射。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種調(diào)Q可調(diào)諧倍頻激光器。它克服了現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、穩(wěn)定性難以保證的不足。在激光器光軸上置有激光晶體、調(diào)諧元件、調(diào)Q晶體、全反射鏡、與光軸呈45°放置的對(duì)基波高反射、對(duì)二次、三次諧波高透射的分色鏡、二次和三次諧波晶體及對(duì)基波和二次諧波高反射的全反射鏡;該激光器獲得的二次和三次諧波脈沖激光輸出可廣泛地應(yīng)用于差分吸收激光雷達(dá)、水不通訊等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H01S3/11GK2381044SQ9922892
公開(kāi)日2000年5月31日 申請(qǐng)日期1999年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月15日
發(fā)明者王佩琳, 陳長(zhǎng)水, 謝建平, 是度方 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所