一种双通道多波长脉冲激光器制造技术

本实用新型专利技术提出一种双通道多波长脉冲激光器，包括第一激光产生通道、第二激光产生通道和激光输出耦合切换机构，所述第一激光产生通道和第二激光产生通道均至少产生两个波段的激光，所述激光输出耦合切换机构对第一激光产生通道和第二激光产生通道产生的多波段激光进行选择切换，使得所述双通道多波长脉冲激光器能够实现多波段激光输出。本实用新型专利技术首次在同一台激光器上同时实现多个工作模式下多个波长段的脉冲激光输出，并首次在一台激光器上实现了高脉冲能量的红外和双紫外激光输出，很好的满足了激光诱导荧光探测技术领域对多波长紫外激光器的应用需求，大大提高了激光器的推广应用领域。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及激光
，具体涉及一种可实现多种工作模式切换控制的双通道多波长脉冲激光器。
技术介绍
紫外脉冲激光器是开展激光诱导荧光探测技术的基础光源设备，广泛应用于环境污染监测、食品安全和生物安全预警等领域。激光诱导荧光探测技术常用的紫外脉冲激光波长为355nm和266nm，分别为1064nm波长激光的三倍频和四倍频。研究表明，266nm激光可用于激发氨基酸类物质的诱导荧光，355nm激光可用于激发辅酶类物质的诱导荧光，1064nm波长可用于被检测目标的定位（通过检测后向散射信号实现）。在环境污染监测和生物安全预警等实际应用领域，为了更有效的实现目标污染物信息获取和实现更远距离的探测应用，对激光器存在“单台同时覆盖双紫外和高脉冲能量输出”等需求。而当前国际和国内市场上可见的紫外脉冲激光器产品，仅能满足输出单一紫外波长（355nm或266nm）的激光脉冲，无法实现双紫外的同时输出，也无法实现紫外和红外的切换控制输出；另一方面，由于紫外激光器通常由非线性效应产生，存在激光脉冲能量低、稳定性差等不足，因此现有技术中亟需技术一种能够在1064/355/266nm多波长模式下进行切换输出控制的高脉冲能量激光器。
技术实现思路
本技术基于上述背景，创新的提出一种结构紧凑、可实现多种工作模式切换控制的双通道多波长脉冲激光器，能够产生355nm和266nm的双紫外激光，并能够实现20Hz重复频率的1064nm@250mJ、266nm@60mJ、1064 nm +266nm@220mJ+60mJ和1064 nm+355nm@220 mJ+130mJ 四种工作模式的激光脉冲切换输出，且各模式切换时间低于2s，且输出激光脉冲能力稳定性好，能力波动均低于3%，能够很好的满足激光诱导荧光探测
的应用需求。本技术解决上述技术问题所采取的技术方案如下：一种双通道多波长脉冲激光器，包括第一激光产生通道、第二激光产生通道和激光输出耦合切换机构，所述第一激光产生通道和第二激光产生通道均至少产生两个波段的激光，所述激光输出耦合切换机构对第一激光产生通道和第二激光产生通道产生的多波段激光进行选择切换，使得所述双通道多波长脉冲激光器能够实现多波段激光输出。进一步的根据本技术所述的双通道多波长脉冲激光器，其中所述第一激光产生通道至少产生中心波长在红外波段的基频激光和中心波长在第一紫外波段的基频激光四倍频激光，所述第二激光产生通道至少产生中心波长在红外波段的基频激光和中心波长在第二紫外波段的基频激光三倍频激光，所述激光输出耦合切换机构对第一激光产生通道和第二激光产生通道产生的激光进行选择切换，使得所述双通道多波长脉冲激光器能够实现红外和双紫外波段激光输出。进一步的根据本技术所述的双通道多波长脉冲激光器，其中所述第一激光产生通道至少产生中心波长在1064nm的红外激光和中心波长在266nm的紫外激光，所述第二激光产生通道至少产生中心波长在1064nm的红外激光和中心波长在355nm的紫外激光，所述激光输出耦合切换机构对第一激光产生通道和第二激光产生通道产生的激光进行选择切换，使得所述双通道多波长脉冲激光器能够实现以下波段模式中至少一种的激光输出：1064nm、1064nm和355nm、1064nm和266nm、266nm、355nm。进一步的根据本技术所述的双通道多波长脉冲激光器，其中所述第一激光产生通道产生中心波长在1064nm的基频激光、中心波长在532nm的二倍频激光以及中心波长在266nm的四倍频激光，所述第二激光产生通道产生中心波长在1064nm的基频激光、中心波长在532nm的二倍频激光以及中心波长在355nm的三倍频激光，所述第一激光产生通道产生的中心波长在266nm的四倍频激光输出至所述激光输出耦合切换机构，所述第二激光产生通道产生的中心波长在1064nm的基频激光和中心波长在355nm的三倍频激光输出至所述激光输出耦合切换机构，所述激光输出耦合切换机构对中心波长在266nm、中心波长在355nm和中心波长在1064nm的三个波段激光进行组合选择和切换输出，使得所述双通道多波长脉冲激光器能够同时实现1064nm、1064nm和355nm、1064nm和266nm、266nm四种波段模式下的激光输出。进一步的根据本技术所述的双通道多波长脉冲激光器，其中所述第一激光产生通道包括：第一通道种子激光器、第一通道激光放大器16、第一通道二倍频晶体18、第一通道四倍频晶体25和第一通道输出分光器，所述第一通道种子激光器产生中心波长在1064nm的第一通道基频种子激光，并经所述第一通道激光放大器16放大后形成中心波长在1064nm的第一通道基频激光，中心波长在1064nm的第一通道基频激光通过所述第一通道二倍频晶体18后产生中心波长在532nm的第一通道二倍频激光，中心波长在532nm的第一通道二倍频激光通过所述第一通道四倍频晶体25后产生中心波长在266nm的第一通道四倍频激光，中心波长在266nm的第一通道四倍频激光经所述第一通道输出分光器输出至所述激光输出耦合切换机构；所述第二激光产生通道包括：第二通道种子激光器、第二通道激光放大器52、第二通道二倍频晶体57和第二通道三倍频晶体59，所述第二通道种子激光器产生中心波长在1064nm的第二通道基频种子激光，并经所述第二通道激光放大器52放大后形成中心波长在1064nm的第二通道基频激光，中心波长在1064nm的第二通道基频激光通过所述第二通道二倍频晶体57后产生中心波长在532nm的第二通道二倍频激光，中心波长在1064nm的第二通道基频激光和中心波长在532nm的第二通道二倍频激光通过所述第二通道三倍频晶体59后产生中心波长在355nm的第二通道三倍频激光，中心波长在1064nm的第二通道基频激光和中心波长在355nm的第二通道三倍频激光输出至所述激光输出耦合切换机构；所述激光输出耦合切换机构包括第一通道输出控制开关32、第二通道输出控制开关60、双通道耦合镜片34和激光器整体输出控制开关35，所述第一通道输出控制开关32用于对第一激光产生通道输出的中心波长在266nm的第一通道四倍频激光进行切换控制，所述第二通道输出控制开关60用于对第二激光产生通道输出的中心波长在1064nm的第二通道基频激光和中心波长在355nm的第二通道三倍频激光进行切换控制，所述双通道耦合镜片34将第一激光产生通道的输出光路和第二激光产生通道的输出光路耦合于同一耦合输出光路上，所述激光器整体输出控制开关35设置于所述耦合输出光路上，用于实现双通道多波长脉冲激光器的整体输出控制。进一步的根据本技术所述的双通道多波长脉冲激光器，其中所述第一激光产生通道中，所述第一通道种子激光器包括第一通道后向反射镜1、第一通道腔内望远镜3、调Q装置、第一通道直角棱镜5、第一通道激光晶体棒9、第一通道谐振腔输出镜10和第一通道泵浦闪光灯71，所述第一通道后向反射镜1、第一通道直角棱镜5和第一通道谐振腔输出镜10形成第一通道折叠谐振腔，所述第一通道腔内望远镜3、调Q装置和第一通道激光晶体棒9置于所述第一通道折叠谐振腔内；所述第一通道谐振腔输出镜10输出的中心波长在1064nm的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双通道多波长脉冲激光器，其特征在于，包括第一激光产生通道、第二激光产生通道和激光输出耦合切换机构，所述第一激光产生通道和第二激光产生通道均至少产生两个波段的激光，所述激光输出耦合切换机构对第一激光产生通道和第二激光产生通道产生的多波段激光进行选择切换，使得所述双通道多波长脉冲激光器能够实现多波段激光输出。

【技术特征摘要】
1.一种双通道多波长脉冲激光器，其特征在于，包括第一激光产生通道、第二激光产生通道和激光输出耦合切换机构，所述第一激光产生通道和第二激光产生通道均至少产生两个波段的激光，所述激光输出耦合切换机构对第一激光产生通道和第二激光产生通道产生的多波段激光进行选择切换，使得所述双通道多波长脉冲激光器能够实现多波段激光输出。2.根据权利要求1所述的双通道多波长脉冲激光器，其特征在于，所述第一激光产生通道至少产生中心波长在红外波段的基频激光和中心波长在第一紫外波段的基频激光四倍频激光，所述第二激光产生通道至少产生中心波长在红外波段的基频激光和中心波长在第二紫外波段的基频激光三倍频激光，所述激光输出耦合切换机构对第一激光产生通道和第二激光产生通道产生的激光进行选择切换，使得所述双通道多波长脉冲激光器能够实现红外和双紫外波段激光输出。3.根据权利要求2所述的双通道多波长脉冲激光器，其特征在于，所述第一激光产生通道至少产生中心波长在1064nm的红外激光和中心波长在266nm的紫外激光，所述第二激光产生通道至少产生中心波长在1064nm的红外激光和中心波长在355nm的紫外激光，所述激光输出耦合切换机构对第一激光产生通道和第二激光产生通道产生的激光进行选择切换，使得所述双通道多波长脉冲激光器能够实现以下波段模式中至少一种的激光输出：1064nm、1064nm和355nm、1064nm和266nm、266nm、355nm。4.根据权利要求3所述的双通道多波长脉冲激光器，其特征在于，所述第一激光产生通道产生中心波长在1064nm的基频激光、中心波长在532nm的二倍频激光以及中心波长在266nm的四倍频激光，所述第二激光产生通道产生中心波长在1064nm的基频激光、中心波长在532nm的二倍频激光以及中心波长在355nm的三倍频激光，所述第一激光产生通道产生的中心波长在266nm的四倍频激光输出至所述激光输出耦合切换机构，所述第二激光产生通道产生的中心波长在1064nm的基频激光和中心波长在355nm的三倍频激光输出至所述激光输出耦合切换机构，所述激光输出耦合切换机构对中心波长在266nm、中心波长在355nm和中心波长在1064nm的三个波段激光进行组合选择和切换输出，使得所述双通道多波长脉冲激光器能够同时实现1064nm、1064nm和355nm、1064nm和266nm、266nm四种波段模式下的激光输出。5.根据权利要求1-4任一项所述的双通道多波长脉冲激光器，其特征在于，所述第一激光产生通道包括：第一通道种子激光器、第一通道激光放大器（16）、第一通道二倍频晶体（18）、第一通道四倍频晶体（25）和第一通道输出分光器，所述第一通道种子激光器产生中心波长在1064nm的第一通道基频种子激光，并经所述第一通道激光放大器（16）放大后形成中心波长在1064nm的第一通道基频激光，中心波长在1064nm的第一通道基频激光通过所述第一通道二倍频晶体（18）后产生中心波长在532nm的第一通道二倍频激光，中心波长在532nm的第一通道二倍频激光通过所述第一通道四倍频晶体（25）后产生中心波长在266nm的第一通道四倍频激光，中心波长在266nm的第一通道四倍频激光经所述第一通道输出分光器输出至所述激光输出耦合切换机构；所述第二激光产生通道包括：第二通道种子激光器、第二通道激光放大器（52）、第二通道二倍频晶体（57）和第二通道三倍频晶体（59），所述第二通道种子激光器产生中心波长在1064nm的第二通道基频种子激光，并经所述第二通道激光放大器（52）放大后形成中心波长在1064nm的第二通道基频激光，中心波长在1064nm的第二通道基频激光通过所述第二通道二倍频晶体（57）后产生中心波长在532nm的第二通道二倍频激光，中心波长在1064nm的第二通道基频激光和中心波长在532nm的第二通道二倍频激光通过所述第二通道三倍频晶体（59）后产生中心波长在355nm的第二通道三倍频激光，中心波长在1064nm的第二通道基频激光和中心波长在355nm的第二通道三倍频激光输出至所述激光输出耦合切换机构；所述激光输出耦合切换机构包括第一通道输出控制开关（32）、第二通道输出控制开关（60）、双通道耦合镜片（34）和激光器整体输出控制开关（35），所述第一通道输出控制开关（32）用于对第一激光产生通道输出的中心波长在266nm的第一通道四倍频激光进行切换控制，所述第二通道输出控制开关（60）用于对第二激光产生通道输出的中心波长在1064nm的第二通道基频激光和中心波长在355nm的第二通道三倍频激光进行切换控制，所述双通道耦合镜片（34）将第一激光产生通道的输出光路和第二激光产生通道的输出光路耦合于同一耦合输出光路上，所述激光器整体输出控制开关（35）设置于所述耦合输出光路上，用于实现双通道多波长脉冲激光器的整体输出控制。6.根据权利要求5所述的双通道多波长脉冲激光器，其特征在于，所述第一激光产生通道中，所述第一通道种子激光器包括第一通道后向反射镜（1）、第一通道腔内望远镜（3）、调Q装置、第一通道直角棱镜（5）、第一通道激光晶体棒（9）、第一通道谐振腔输出镜（10）和第一通道泵浦闪光灯（71），所述第一通道后向反射镜（1）、第一通道直角棱镜（5）和第一通道谐振腔输出镜（10）形成第一通道折叠谐振腔，所述第一通道腔内望远镜（3）、调Q装置和第一通道激光晶体棒（9）置于所述第一通道折叠谐振腔内；所述第一通道谐振腔输出镜（10）输出的中心波长在1064nm的第一通道基频种子激光经两个45°反射镜折反至第一通道激光放大光路上，所述第一通道激光放大光路上依次设置有90°偏振旋转器（14）、第一通道腔外望远镜（15）、第一通道激光放大器（16）、45°偏振旋转器（17）和第一通道二倍频晶体（18），所述第一通道泵浦闪光灯（71）同时对所述第一通道激光晶体棒（9）和第一通道激光放大器（16）提供侧向泵浦，中心波长在1064nm的第一通道基...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴慧云，徐卸古，孙振海，李鑫，王华，黄志松，黄书海，生甡，孙中杰，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事医学科学院，
类型：新型
国别省市：北京;11