一種緊湊型全固態(tài)腔內(nèi)倍頻激光器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及固態(tài)激光器技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種結(jié)構(gòu)緊湊的倍頻輸出的全固態(tài)激光器。
【背景技術(shù)】
[0002]全固態(tài)激光器(DPSS，D1de Pumped Solid State laser)是指以半導(dǎo)體激光器作為栗浦源的固體激光器，相對于只要求工作物質(zhì)為固體激光材料的傳統(tǒng)固體激光器，全固態(tài)激光器的激光工作物質(zhì)、激勵源等部分均由固體物質(zhì)構(gòu)成，它集中了傳統(tǒng)固體激光器和半導(dǎo)體激光器的優(yōu)勢于一身，具有體積相對小、重量輕、效率高、性能穩(wěn)定、可靠性好、壽命長、易操作、運(yùn)轉(zhuǎn)靈便(連續(xù)/重復(fù)率/長/短脈沖)、易智能化、無污染等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為目前最具潛力的新一代激光源之一。
[0003]現(xiàn)有全固態(tài)激光器還存在結(jié)構(gòu)優(yōu)化的空間，獲得結(jié)構(gòu)更緊湊、體積更小的全固態(tài)激光器可進(jìn)一步拓展其實(shí)用空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù)的全固態(tài)激光器結(jié)構(gòu)，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊的全固態(tài)腔內(nèi)倍頻激光器。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0006]—種緊湊型全固態(tài)腔內(nèi)倍頻激光器，包括殼體及其內(nèi)部的栗浦光源、激光晶體、倍頻晶體、腔鏡和二次反射單元，所述栗浦光源為半導(dǎo)體激光器，其出射的栗浦激光自所述激光晶體栗浦端入射，激光晶體受激發(fā)后由栗浦端對側(cè)的端面出射基頻光，其中:
[0007]所述殼體內(nèi)各元件沿光路排列為“U”形，栗浦光源和激光晶體位于U形的一臂，倍頻晶體和腔鏡位于U形的另一臂，栗浦光源和腔鏡分別位于U形兩端頭；所述栗浦端端面和腔鏡構(gòu)成諧振腔，所述倍頻晶體位于諧振腔內(nèi)，基頻光經(jīng)倍頻晶體后產(chǎn)生的倍頻激光自腔鏡出射；所述二次反射單元位于U形底，激光晶體出射光路經(jīng)二次反射單元反射后反轉(zhuǎn)并對準(zhǔn)倍頻晶體前端。采用U形元件及光路布局，可有效的節(jié)省空間，同時，諧振腔一端腔鏡采用激光晶體端面節(jié)省了元件，采用諧振腔內(nèi)倍頻也使激光器具有更好的整體性，均有助于使結(jié)構(gòu)更加緊湊。
[0008]優(yōu)選的，所述栗浦光源為單模、多?；蜴i模半導(dǎo)體激光器，其輸出方式為連續(xù)或脈沖，其輸出波段為單頻、多頻或頻率連續(xù)可調(diào)，常用的半導(dǎo)體激光器
[0009]優(yōu)選的，所述栗浦端端面鍍有對栗浦激光高透、基頻光高反膜；激光晶體發(fā)射端端面鍍有對倍頻光高反膜；所述腔鏡鍍有對基頻光高反、倍頻光高透膜。此時，激光晶體栗浦端和腔鏡對基頻光高反，形成諧振腔，倍頻激光以腔鏡作為出射端從諧振腔內(nèi)出射；激光晶體發(fā)射端反射倍頻光，防止倍頻激光逆向入射至栗浦光源造成損壞。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述倍頻晶體在光路中的兩端端面均鍍有對基頻光和倍頻光高透膜，利于激光透過，減少對諧振的影響，保證倍頻光的出射強(qiáng)度。[0011 ] 優(yōu)選的，所述二次反射單元由第一反射鏡和第二反射鏡組成。
[0012]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述第一反射鏡和第二反射鏡均鍍有基頻光和倍頻光的高反膜。
[0013]優(yōu)選的，所述二次反射單元為二次反射棱鏡。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述二次反射棱鏡的兩個反射面均鍍有基頻光和倍頻光的高反膜。
[0015]本實(shí)用新型技術(shù)方案將一個半導(dǎo)體激光器發(fā)射的激光首先入射到一個激光晶體上進(jìn)行栗浦，激光晶體受激發(fā)出射的基頻激光經(jīng)過二次反射改變光路，使原光路反轉(zhuǎn)并適當(dāng)偏移后入射非線性晶體，最后倍頻激光由一個腔鏡上出射。本技術(shù)交底書提出的方案優(yōu)化了全固態(tài)激光器結(jié)構(gòu)，使其更加緊湊，體積更小，方便更多場合下的應(yīng)用。
【附圖說明】
[0016]圖1為實(shí)施例1的全固態(tài)激光器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為實(shí)施例2的全固態(tài)激光器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]其中:
[0019]1:殼體；2:栗浦光源；3:激光晶體；3_1:栗浦端；4_1:第一反射鏡；4_2:第二反射鏡；4-3:二次反射棱鏡；5:倍頻晶體；6:腔鏡；L1:栗浦激光；L2:倍頻激光。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明，以便更好地理解本實(shí)用新型。
[0021]實(shí)施例1
[0022]本實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，各元件安裝在殼體1內(nèi)，其中:
[0023]栗浦光源2使用連續(xù)半導(dǎo)體激光器，栗浦激光L1波長為808nm ;激光晶體3為Nd:YAG (摻釹釔鋁石榴石)晶體；激光晶體3栗浦端3-1鍍有對基頻1064nm波長高反、對808nm的栗浦激光L1高透膜，激光晶體3栗浦端3_1對側(cè)的端面鍍有對532nm高反膜；倍頻晶體5使用KTP (KTi0P04，磷酸鈦氧鉀)晶體，該KTP晶體的兩個端面均鍍有對532nm和1064nm波長高透膜；腔鏡6鍍有對基頻1064nm高反、對532nm高透膜；激光晶體3栗浦端3-1端面和腔鏡6構(gòu)成基頻激光的諧振腔。
[0024]波長808nm栗浦光激發(fā)Nd:YAG晶體產(chǎn)生1064nm的紅外激光，該1064nm波長激光為基頻光，基頻光通過KTP倍頻晶體后產(chǎn)生532nm波長的連續(xù)綠光，該綠光為倍頻激光L2,自腔鏡6出射；本實(shí)用新型技術(shù)方案為諧振腔內(nèi)倍頻方式，利用了二階諧波產(chǎn)生(SHG，Second-Harmonic Generat1n)效應(yīng)生成倍頻光，當(dāng)激光作用到二階非線性材料時，除了會產(chǎn)生與入射的基頻相同頻率的光(線性部分)，還會產(chǎn)生頻率為基頻二倍的倍頻光和靜電場(非線性部分)，其中倍頻光即為激光器最終輸出的激光。
[0025]在Nd: YAG晶體和KTP晶體之間設(shè)置第一反射鏡4_1和第二反射鏡4_2，光路中各元件栗浦光源2、Nd:YAG晶體、第一反射鏡4-1、第二反射鏡4-2、KTP晶體和腔鏡6依次排列為“U”形，其中二反射鏡位于U形底部，通過二反射鏡的兩次反射反轉(zhuǎn)Nd: YAG晶體出射光路；為提高光效，二反射鏡均鍍有對1064nm和532nm的高反射膜。
[0026]實(shí)施例2
[0027]本實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)如圖2，與實(shí)施例1區(qū)別為使用二次反射棱鏡4-3代替原有的第一反射鏡4-1和第二反射鏡4-2，其功能一致。在二次反射棱鏡4-3的兩個反射面上也鍍有對1064nm和532nm的高反射膜。
[0028]實(shí)施本實(shí)用新型所用的光學(xué)元件不局限于實(shí)施例中的所述，根據(jù)實(shí)際的情況可以依據(jù)公知常識添加相應(yīng)的輔助元件。
[0029]本實(shí)用新型激光器所涉及的栗浦光源為半導(dǎo)體激光器，可以是單模半導(dǎo)體激光器、多模半導(dǎo)體激光器、鎖模半導(dǎo)體激光器；可以是連續(xù)激光器，或者脈沖激光器；對波段不做限制；可以是單頻激光器，也可以是多頻激光器，也可以是波長連續(xù)可調(diào)諧激光器。
[0030]激光晶體可以根據(jù)需要選用其它常用激光晶體，如Nd: YV04 (摻釹釩酸釔)晶體、Nd:SVAP (摻釹氟鑰鈕)晶體、Nd:YLF (摻釹氟化鋰乾)晶體和Nd: YAP (摻釹招酸乾)晶體等。
[0031]非線性轉(zhuǎn)換晶體也可以根據(jù)需要選擇，處前述實(shí)施例中的KTP晶體，也可以是LB0(LiB305，三硼酸鋰)晶體、BBO ( 0-BaB2O4，偏硼酸鋇)晶和，PPLN (Per1dically PoledLithium N1bate，周期性極化的鈮酸鋰)晶體，或者其它適用的非線性轉(zhuǎn)換晶體。
[0032]應(yīng)理解，上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于供本領(lǐng)域技術(shù)人員了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并非【具體實(shí)施方式】的窮舉，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項】
1.一種緊湊型全固態(tài)腔內(nèi)倍頻激光器，包括殼體(I)及其內(nèi)部的栗浦光源(2)、激光晶體(3)、倍頻晶體(5)和腔鏡￠)，所述栗浦光源(2)為半導(dǎo)體激光器，其出射的栗浦激光(LI)自所述激光晶體(3)栗浦端(3-1)入射，激光晶體(3)受激發(fā)后由栗浦端(3-1)對側(cè)的端面出射基頻光，其特征在于: 所述殼體(I)內(nèi)還包括二次反射單元；其中: 所述殼體(I)內(nèi)各元件沿光路排列為“U”形，栗浦光源(2)和激光晶體(3)位于U形的一臂，倍頻晶體(5)和腔鏡(6)位于U形的另一臂，栗浦光源(2)和腔鏡(6)分別位于U形兩端頭；所述栗浦端(3-1)端面和腔鏡(6)構(gòu)成諧振腔，所述倍頻晶體(5)位于諧振腔內(nèi)，基頻光經(jīng)倍頻晶體(5)后產(chǎn)生的倍頻激光(L2)自腔鏡￠)出射；所述二次反射單元位于U形底，激光晶體(3)出射光路經(jīng)二次反射單元反射后反轉(zhuǎn)并對準(zhǔn)倍頻晶體(5)前端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型全固態(tài)腔內(nèi)倍頻激光器，其特征在于:所述栗浦光源(2)為單模、多?；蜴i模半導(dǎo)體激光器，其輸出方式為連續(xù)或脈沖，其輸出波段為單頻、多頻或頻率連續(xù)可調(diào)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型全固態(tài)腔內(nèi)倍頻激光器，其特征在于:所述栗浦端(3-1)端面鍍有對栗浦激光(LI)高透、基頻光高反膜；激光晶體(3)栗浦端(3-1)對側(cè)的端面鍍有對倍頻光高反膜；所述腔鏡(6)鍍有對基頻光高反、倍頻光高透膜。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的緊湊型全固態(tài)腔內(nèi)倍頻激光器，其特征在于:所述倍頻晶體(5)在光路中的兩端端面均鍍有對基頻光和倍頻光高透膜。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的緊湊型全固態(tài)腔內(nèi)倍頻激光器，其特征在于:所述二次反射單元由第一反射鏡(4-1)和第二反射鏡(4-2)組成。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的緊湊型全固態(tài)腔內(nèi)倍頻激光器，其特征在于:所述第一反射鏡(4-1)和第二反射鏡(4-2)均鍍有基頻光和倍頻光的高反膜。7.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的緊湊型全固態(tài)腔內(nèi)倍頻激光器，其特征在于:所述二次反射單元為二次反射棱鏡(4-3)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的緊湊型全固態(tài)腔內(nèi)倍頻激光器，其特征在于:所述二次反射棱鏡(4-3)的兩個反射面均鍍有基頻光和倍頻光的高反膜。
【專利摘要】一種緊湊型全固態(tài)腔內(nèi)倍頻激光器，包括殼體及其內(nèi)部的泵浦光源、激光晶體、倍頻晶體、腔鏡和二次反射單元，所述泵浦光源為半導(dǎo)體激光器，所述二次反射單元為兩個反射鏡或者一個二次反射棱鏡。本實(shí)用新型技術(shù)方案將半導(dǎo)體激光器發(fā)射的泵浦激光入射到一個激光晶體上進(jìn)行泵浦，激光晶體受激發(fā)出射的基頻激光經(jīng)過二次反射改變光路，使原光路反轉(zhuǎn)后入射非線性晶體，最后倍頻激光由一個腔鏡上出射，整個光路中的光學(xué)元件排列為“U”形。本技術(shù)交底書提出的方案優(yōu)化了全固態(tài)激光器元件排列，同時以激光晶體端面作為前腔鏡，并使用了和腔內(nèi)倍頻方式，使激光器更加緊湊，體積更小，方便應(yīng)用于更多場合。
【IPC分類】H01S3/16, H01S3/0941, H01S3/081
【公開號】CN204992239
【申請?zhí)枴緾N201520653133
【發(fā)明人】王歡, 田尚
【申請人】南京先進(jìn)激光技術(shù)研究院
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年8月26日