半导体侧泵浦腔内倍频紫外激光器制造技术

本发明专利技术提供一种半导体侧泵浦腔内倍频紫外激光器，包括折叠谐振腔、Q开关、半导体侧泵浦模块、和频晶体、波片、倍频晶体，所述折叠谐振腔由前端反射镜、折叠反射镜以及后端反射镜构成，所述Q开关靠近前端反射镜放置，所述半导体侧泵浦模块靠近Q开关放置，倍频晶体靠近后端反射镜放置，波片靠近倍频晶体放置，和频晶体靠近波片放置。本发明专利技术结构简单、功率高、稳定性高。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种半导体侧泵浦腔内倍频紫外激光器，包括折叠谐振腔、Q开关、半导体侧泵浦模块、和频晶体、波片、倍频晶体，所述折叠谐振腔由前端反射镜、折叠反射镜以及后端反射镜构成，所述Q开关靠近前端反射镜放置，所述半导体侧泵浦模块靠近Q开关放置，倍频晶体靠近后端反射镜放置，波片靠近倍频晶体放置，和频晶体靠近波片放置。本专利技术结构简单、功率高、稳定性高。【专利说明】半导体侧泵浦腔内倍频紫外激光器
本专利技术涉及一种激光设备，特别涉及一种半导体侧泵浦腔内倍频紫外激光器。
技术介绍
紫外激光器的输出波长短，材料作用力强，分辨率高，聚焦点可小到几个微米数量 级，已经在半导体领域，材料精细加工，紫外固化等外固化等领域有了广泛的应用。但由于 紫外激光涉及复杂的二次倍频技术以及由此引起的光转换效率问题和稳定性问题，人们利 用各种方法和技术来实现紫外激光器。主要采用的技术有：腔外倍频与腔内倍频方式。两 种方式各有优缺点：腔外倍频技术稳定性稍好，但转换效率低；腔内倍频刚反之。腔外倍频 是将高功率的脉冲红外激光能过一个聚焦系统通过非线性晶体实现频率转换。这种方法要 求聚焦点光斑尺寸小，因此晶体比较容易损坏，对晶体镀膜的要求高。需在一定试用时间后 进行换位置从而实现晶体的长时间可靠工作。此技术对晶休的控制有非常严格的要求，整 个结构比较复杂，这大大增加了激光器成本。腔内倍频方式通过插入一个镀有多波长的镜 片或和频晶体一端以布儒斯特角切割将紫外激光导出腔外。传统的倍频晶体的非线性系数 小，为了获得高的倍频转化需较长的晶体导致温宽窄及较差的光束质量从而影响了紫外激 光器的品质。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题，在于提供一种半导体侧泵浦腔内倍频紫外激光器，结 构简单、功率高、稳定性高。 本专利技术是这样实现的：一种半导体侧泵浦腔内倍频紫外激光器，包括折叠谐振腔、 Q开关、半导体侧泵浦模块、和频晶体、波片、倍频晶体，所述折叠谐振腔由前端反射镜、折叠 反射镜以及后端反射镜构成，所述Q开关靠近前端反射镜放置，所述半导体侧泵浦模块靠 近Q开关放置，倍频晶体靠近后端反射镜放置，波片靠近倍频晶体放置，和频晶体靠近波片 放置。 进一步的，所述前端反射镜与折叠反射镜之间呈有夹角，所述后端反射镜与折叠 反射镜之间呈有夹角，且所述前端反射镜与所述后端反射镜位于折叠反射镜的同侧。 进一步的，所述前端反射镜与折叠反射镜之间的夹角< 8°，所述后端反射镜与折 叠反射镜之间的夹角<8°。 进一步的，所述前端反射镜与折叠反射镜镀1064nm基频光全反膜，所述后端反射 镜镀l〇64nm基频光与532nm倍频光全反膜。 进一步的，所述半导体侧泵浦模块为Nd: YV04激光晶体或Nd: YAG激光晶体，且所 述Nd:YV04激光晶体或Nd:YAG激光晶体的两端以布儒斯特角切割。 进一步的，所述倍频晶体为MgO:PPSLT晶体，且倍频晶体两端镀1064nm基频光与 532nm倍频光增透膜。 进一步的，所述波片相对基频光为全波片、倍频光为1/2波片，实现倍频光从P偏 振光转换成S偏振光。 进一步的，所述和频晶体采用LB0晶体II类匹配方式，和频晶体的一端镀1064nm 基频光与532nm倍频光增透膜，晶体一端以布儒斯特角切割。 进一步的，所述Q开关为声光Q开关或电光Q开关。 本专利技术具有如下优点：本专利技术的半导体侧泵浦腔内倍频紫外激光器采用折叠谐振 腔结构并使用波片，使腔内振荡的P偏振l〇64nm基频光通过倍频晶体能过准相位匹配的方 式产生同偏振方向的532nm倍频光，基频光与倍频光通过波片后，基频光偏振不变，倍频光 偏振方向旋转90度成S偏振。P偏振基频光与S偏振倍频光通过和频晶体II类匹配方式 产生偏振的355nm紫外激光，355nm紫外激光通过一端以布儒斯特角切割的和频晶体导出 腔外。整体结构简单、功率高、稳定性高。 【专利附图】【附图说明】 下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的说明。 图1为本专利技术方法执行流程图。 【具体实施方式】 如图1所示，本专利技术的半导体侧泵浦腔内倍频紫外激光器，包括折叠谐振腔、Q开 关2、半导体侧泵浦模块3、和频晶体4、波片5、倍频晶体6,所述折叠谐振腔由前端反射镜 11、折叠反射镜12以及后端反射镜13构成，所述Q开关2靠近前端反射镜11放置，所述半 导体侧泵浦模块3靠近Q开关2放置，倍频晶体4靠近后端反射镜13放置，波片5靠近倍 频晶体6放置，和频晶体4靠近波片5放置。 所述前端反射镜11与折叠反射镜12之间呈有夹角，其中该夹角以< 8°为宜，所 述后端反射镜13与折叠反射镜12之间呈有夹角，其中该夹角以< 8°为宜，且所述前端反 射镜11与所述后端反射镜13位于折叠反射镜12的同侧。所述前端反射镜11与折叠反射 镜12镀1064nm基频光全反膜，所述后端反射镜13镀1064nm基频光与532nm倍频光全反 膜。 所述半导体侧泵浦模块3为Nd:YV04激光晶体或Nd:YAG激光晶体，且所述 Nd:YV04激光晶体或Nd:YAG激光晶体的两端以布儒斯特角切割。布儒斯特角ΘΡ = Arctan(n2/nl), η2和nl为基频光相对于所述激光晶体和空气的折射率。当选用两端以布 儒斯特角切割的Nd:YAG激光晶体做为半导体侧泵浦模块3时，Nd:YAG激光晶体的Nd3+浓 度为1%，Nd:YAG激光晶体的直径为1. 6mm，长度为63. 5mm。 所述倍频晶体6为准相位匹配晶体periodically poled structure in nearly-stoichiometric MgO-doped LiTa03(Mg0:PPSLT)晶体，且倍频晶体6 两端锻 1064nm基频光与532nm倍频光增透膜。倍频晶体6的极化周期为8微米，厚度为1mm，宽为 2mm，由于该倍频晶体6大的非线性系数为d33 = 13. 8pm/v (大于LB0晶体10倍），长度选 用2mm，相位匹配最佳温度在40°C左右，工作温宽为10°C。 所述波片5相对基频光为全波片、倍频光为1/2波片，波片放置角度为光轴与P偏 振方向成45度，实现倍频光从P偏振光转换成S偏振光。 所述和频晶体4采用LB0晶体，匹配方式为II类匹配方式，和频晶体的一端镀 1064nm基频光与532nm倍频光增透膜，晶体一端以布儒斯特角切割，布儒斯特角θ p = Arctan (n2/nl)，n2和nl为基频光相对于和频晶体和空气的折射率。 所述Q开关2为声光Q开关或电光Q开关，具体米用声光Q开关还是电光Q开关 取决于应用。 另外，本专利技术中的半导体侧泵浦模块可以通过传导水冷方式工作，倍频晶体与合 频晶体通过半导体制冷片方式双向精确控温。精度在0.02以内。 本专利技术的半导体侧泵浦腔内倍频紫外激光器的工作原理：采用折叠谐振腔结构并 使用波片，使腔内振荡的P偏振l〇64nm基频光A通过倍频晶体6能过准相位匹配的方式产 生同偏振方向的532nm倍频光B，基频光A与倍频光B通过波片5后，基频光A偏振不变， 倍频光B偏振方向旋转90度成S偏振。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体侧泵浦腔内倍频紫外激光器，其特征在于：包括折叠谐振腔、Q开关、半导体侧泵浦模块、和频晶体、波片、倍频晶体，所述折叠谐振腔由前端反射镜、折叠反射镜以及后端反射镜构成，所述Q开关靠近前端反射镜放置，所述半导体侧泵浦模块靠近Q开关放置，倍频晶体靠近后端反射镜放置，波片靠近倍频晶体放置，和频晶体靠近波片放置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘承勇，张文昌，陈新民，
申请(专利权)人：福州紫凤光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35