【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种兼具非临界相位匹配倍频、三倍频性能的紫外激光变频器,属于激光和非线性光学
技术介绍
现代技术中,激光器扮演着越来越重要的角色。其中,全固态紫外激光器在激光微加工(钻孔、切割和腐蚀)、激光化学、光学雕刻、快速成型、激光印刷和光谱学等领域都有着非常重要的应用。由于实用固体激光器的波长大都位于红外光谱区,为了获得紫外光,需要用非线性光学晶体对红外激光进行频率变换,这种方法具有效率高、光束质量好、体积小、稳定性高和寿命长等优点。目前,最常用的技术路线是对掺钕钇铝石榴石或钕玻璃激光(1064nm/1053nm)进行三倍频,从而获得355nm/351nm的紫外输出,这个过程包含两步:首先用一块非线性光学晶体进行红外基频光的倍频,所产生的倍频绿光(532nm/526nm)与剩余基频光再在另一块非线性光学晶体中和频,最终实现355nm/351nm紫外光输出。如图1(a)所示,两块晶体分别用作倍频和三倍频晶体。目前,常用的倍频晶体是KH2PO4(KDP)、KTiOPO4(KTP)和LiB3O5(LBO),三倍频晶体是KDP、LBO和β-BaB2O4(BBO)。即使倍频和三倍频使用的是同一种晶体,由于相位匹配方向不同,所以空间切角不同,因此,不可避免地要用到两块晶体,从而使原料和加工成本大为提高。为实现一块非线性晶体直接输出三倍频光,必须解决两个关键问题。(1)找到合适的GdxY1-xCOB晶体,即确定出组分参数x。 ...
【技术保护点】
一种兼具非临界相位匹配倍频、三倍频性能的紫外激光变频器,其特征在于,包括基频光源、缩束系统、第一反射镜、非线性光学晶体、四分之一波片、第二反射镜及滤波片,所述缩束系统、第一反射镜、非线性光学晶体、四分之一波片、第二反射镜从左到右依次沿光路安放,所述滤波片设置在所述第一反射镜的正下方;所述非线性光学晶体X轴和Z轴的角平分线,与基频光源产生的基频光的偏振方向的夹角为0‑5°,所述四分之一波片的光轴方向与基频光源产生的基频光的偏振方向的夹角为0‑5°;所述第一反射镜与光路的中心轴的夹角为35‑55°;所述非线性光学晶体为GdxY1‑xCOB晶体,当基频光源发出的基频光波长为1064nm时,x的取值范围为0.18‑0.22,当基频光源发出的基频光波长为1053nm时,x的取值范围为0.11‑0.15。
【技术特征摘要】
1.一种兼具非临界相位匹配倍频、三倍频性能的紫外激光变频器,其特征在于,包括
基频光源、缩束系统、第一反射镜、非线性光学晶体、四分之一波片、第二反射镜及滤波片,
所述缩束系统、第一反射镜、非线性光学晶体、四分之一波片、第二反射镜从左到右依次沿
光路安放,所述滤波片设置在所述第一反射镜的正下方;所述非线性光学晶体X轴和Z轴的
角平分线,与基频光源产生的基频光的偏振方向的夹角为0-5°,所述四分之一波片的光轴
方向与基频光源产生的基频光的偏振方向的夹角为0-5°;所述第一反射镜与光路的中心轴
的夹角为35-55°;所述非线性光学晶体为GdxY1-xCOB晶体,当基频光源发出的基频光波长
为1064nm时,x的取值范围为0.18-0.22,当基频光源发出的基频光波长为1053nm时,x的
取值范围为0.11-0.15。
2.根据权利要求1所述的一种兼具非临界相位匹配倍频、三倍频性能的紫外激光变频
器,其特征在于,所述非线性光学晶体X轴和Z轴的角平分线平行于基频光源产生的基频光
的偏振方向,所述四分之一波片的光轴方向平行于基频光源产生的基频光的偏振方向。
3.根据权利要求1所述的一种兼具非临界相位匹配倍频、三倍频性能的紫外激光变频
器,其特征在于,所述第一反射镜与光路的中心轴的夹角为45°。
4.根据权利要求1所述的一种兼具非临界相位匹配倍频、三倍频性能的紫外激光变频
器,其特征在于,当基频光源发出的基频光波长为1064nm时,x=0.2;当基频光源发出的基
频光波长为1053nm时,x=0.13。
5.根据权利要求1所述的一种兼具非临界相位匹配倍频、三倍频性能的紫外激光变频
器,其特征在于,所述紫外激光变频器还包括控温系统和电动旋转平台,所述控温系统包括
控温盒,所述非线性光学晶体设置在所述控温盒内,所述电动旋转平台设置在所述控温盒下
方。
6.根据权利要求5所述的一种兼具非临界相位匹配倍频、三倍频性能的...
【专利技术属性】
技术研发人员:王正平,亓宏伟,于法鹏,刘彦庆,张少军,赵显,许心光,
申请(专利权)人:山东大学,
类型:新型
国别省市:山东;37
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