基于双晶结构的紫外激光器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于双晶结构的紫外激光器，包括：第一准直透镜组、第二准直透镜组，用于对第一泵浦光束、第二泵浦光束进行准直处理和/或聚焦处理；第一激光晶体、第二激光晶体，用于接收第一泵浦光束、第二泵浦光束并输出第一基频光、第二基频光；声光调Q开关，用于接收第一基频光、第二基频光，并输出第一脉冲基频光、第二脉冲基频光；倍频晶体，用于接收第一脉冲基频光、第二脉冲基频光并输出倍频光；和频晶体，用于接收第一脉冲基频光、第二脉冲基频光、倍频光并输出和频光。本实用新型专利技术公开的紫外激光器通过设置相对长的光学腔体，并调节使第一脉冲基频光、第二脉冲基频光的束腰位置处于倍频晶体输入端面附近，以进一步提高倍频效率。

【技术实现步骤摘要】
基于双晶结构的紫外激光器
本技术涉及激光领域，尤其是涉及一种基于双晶结构的紫外激光器。
技术介绍
激光作为新型光源，具有方向性好、亮度高、单色性好及高能量密度等特点。以激光器为基础的激光产业在全球发展发展迅猛，现在已广泛应用于工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、军事、文化教育以及科研等方面。全固态紫外激光器的发展和应用是当前最引人关注的亮点之一。随着工业界对于高功率全固态紫外激光需求的增加，同时也由于新型非线性材料的不断出现和材料性能的不断提高，高功率全固态紫外激光的输出功率上限一直提高，但是高功率全固态紫外激光的发展还存在一些问题需要解决。目前高功率紫外激光技术工业和产品化所面临的主要问题是高功率泵浦下的热效应管理问题。由于热透镜效应导致晶体各空间位置的折射率发生了变化，沿谐振腔轴线往复传播的振荡光束穿过晶体时因折射而偏离原先的传播方向。晶体相当于一个透镜，使振荡光产生了附加的相位延迟，影响了振荡光模式的自再现，最终导致输出功率的不稳定性和多种模式之间的耦合，限制了激光功率的提高，严重影响了固体激光器的性能。增大泵浦光功率不可避免的会带来严重的热透镜效应，而高功率激光器件设计中会尽可能获得大的模体积，使得能从激活物质中高效率地提取能量。大的模体积就意味着有较大的腔内传输光束半径和较长的光学腔长。而光束半径过大会掣肘倍频效率的提高。因此，大模体积的高功率泵浦和高效率倍频形成了一个相互矛盾制约的关系，这也是紫外激光器向更高功率发展的一个很大的阻力。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种基于双晶结构的紫外激光器，能够具有相对长的光学腔体，并通过调节可使第一脉冲基频光、第二脉冲基频光的束腰位置处于倍频晶体输入端面附近，以进一步提高倍频效率。第一方面，本技术的一个实施例提供了一种基于双晶结构的紫外激光器，包括：第一泵浦源、第二泵浦源，所述第一泵浦源与所述第二泵浦源对称设置，第一泵浦源用产生第一泵浦光束，第二泵浦源用产生第二泵浦光束；第一准直透镜组，设置于所述第一泵浦源与所述第二泵浦源之间，用对所述第一泵浦光束进行准直处理和/或聚焦处理；第二准直透镜组，设置于所述第一准直透镜组与所述第二泵浦源之间，用对所述第二泵浦光束进行准直处理和/或聚焦处理；第一激光晶体，用于接收所述第一泵浦光束并输出第一基频光；第二激光晶体，用于接收所述第二泵浦光束并输出第二基频光；声光调Q开关，用于接收所述第一基频光、所述第二基频光，并输出第一脉冲基频光、第二脉冲基频光；倍频晶体，用于接收所述第一脉冲基频光、所述第二脉冲基频光并输出倍频光；和频晶体，用于接收所述第一脉冲基频光、所述第二脉冲基频光、所述倍频光并输出和频光。本技术实施例的基于双晶结构的紫外激光器至少具有如下有益效果：设置相对长的光学腔体，并通过调节可使第一脉冲基频光、第二脉冲基频光的束腰位置处于倍频晶体输入端面附近，以进一步提高倍频效率。根据本技术的另一些实施例的基于双晶结构的紫外激光器，所述第一准直透镜组包括第一平凸透镜、第二平凸透镜；所述第一平凸透镜的凸面与所述第二平凸透镜的凸面对称设置；所述第二准直透镜组包括第三平凸透镜、第四平凸透镜；所述第三平凸透镜的凸面与所述第四平凸透镜的凸面对称设置。根据本技术的另一些实施例的基于双晶结构的紫外激光器，所述第一激光晶体与所述第二激光晶体轴对称设置，间隔为5-20mm。根据本技术的另一些实施例的基于双晶结构的紫外激光器，还包括半导体制冷器，用于控制所述倍频晶体和所述和频晶体的工作温度。根据本技术的另一些实施例的基于双晶结构的紫外激光器，所述和频晶体输出端设有布鲁斯特端面；所述布鲁斯特端面用于使所述第一脉冲基频光、所述第二脉冲基频光、所述倍频光和所述和频光进行折射分离。根据本技术的另一些实施例的基于双晶结构的紫外激光器，还包括：第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜；所述第一反射镜和所述第二反射镜用于反射所述第一基频光、所述第二基频光，以使所述第一基频光、所述第二基频光传输至所述声光调Q开关并输出所述第一脉冲基频光、所述第二脉冲基频光；所述第三反射镜用于反射所述第一脉冲基频光、所述第二脉冲基频光。根据本技术的另一些实施例的基于双晶结构的紫外激光器，还包括：第四反射镜、第五反射镜、第六反射镜；所述第四反射镜、所述第五反射镜用于所述第一脉冲基频光、所述第二脉冲基频光反射至所述倍频晶体；所述第六反射镜用于使所述第一脉冲基频光、所述第二脉冲基频光透射所述倍频晶体发生反射并再次透射所述倍频晶体以生成所述倍频光。根据本技术的另一些实施例的基于双晶结构的紫外激光器，.所述和频晶体接收所述倍频光、所述第一脉冲基频光、所述第二脉冲基频光并进行II类相位匹配以输出所述和频光。根据本技术的另一些实施例的基于双晶结构的紫外激光器，所述第一反射镜、所述第二反射镜、所述三反射镜、所述第四反射镜、所述第五反射镜和所述第六反射镜的表面均设有高反膜和高透膜；所述高反膜用于反射1064nm和/或532nm的光；所述高透膜用于透射808nm和/或880nm的光。根据本技术的另一些实施例的基于双晶结构的紫外激光器，所述第一激光晶体和所述第二激光晶体包括：Nd:YVO4，Nd:YAG，Nd:YLF或Nd:GdVO4；所述第一激光晶体和所述第二激光晶体的的掺杂浓度为0.1％-0.3％。附图说明图1是本技术实施例中基于双晶结构的紫外激光器的结构示意图；图2是本技术实施例中基于双晶结构的紫外激光器的腔体示意图；图3是本技术实施例中基于双晶结构的紫外激光器的光路结构示意图。附图标记说明：附图标记：1、第一泵浦源；2、第二泵浦源；3、第一平凸透镜；4、第二平凸透镜；5、第三平凸透镜；6、第四平凸透镜；7、第一反射镜；8、第二反射镜；9、第四反射镜；10、第五反射镜；11、第六反射镜；12、第三反射镜；13、第一激光晶体；14、第二激光晶体；15、和频晶体；16、倍频晶体；17、声光调Q开关；18、第一腔镜；19、第二腔镜；21、倍频光；22、和频光；30、第一准直透镜组；40、第二准直透镜组；20、第一高反透镜；50、限束装置。具体实施方式以下将结合实施例对本技术的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本技术的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于双晶结构的紫外激光器，其特征在于，包括：/n第一泵浦源、第二泵浦源，所述第一泵浦源与所述第二泵浦源对称设置，第一泵浦源用于产生第一泵浦光束，第二泵浦源用于产生第二泵浦光束；/n第一准直透镜组，设置于所述第一泵浦源与所述第二泵浦源之间，用对所述第一泵浦光束进行准直处理和/或聚焦处理；/n第二准直透镜组，设置于所述第一准直透镜组与所述第二泵浦源之间，用对所述第二泵浦光束进行准直处理和/或聚焦处理；/n第一激光晶体，用于接收所述第一泵浦光束并输出第一基频光；/n第二激光晶体，用于接收所述第二泵浦光束并输出第二基频光；/n声光调Q开关，用于接收所述第一基频光、所述第二基频光，并输出第一脉冲基频光、第二脉冲基频光；/n倍频晶体，用于接收所述第一脉冲基频光、所述第二脉冲基频光并输出倍频光；/n和频晶体，用于接收所述第一脉冲基频光、所述第二脉冲基频光、所述倍频光并输出和频光。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于双晶结构的紫外激光器，其特征在于，包括：
第一泵浦源、第二泵浦源，所述第一泵浦源与所述第二泵浦源对称设置，第一泵浦源用于产生第一泵浦光束，第二泵浦源用于产生第二泵浦光束；
第一准直透镜组，设置于所述第一泵浦源与所述第二泵浦源之间，用对所述第一泵浦光束进行准直处理和/或聚焦处理；
第二准直透镜组，设置于所述第一准直透镜组与所述第二泵浦源之间，用对所述第二泵浦光束进行准直处理和/或聚焦处理；
第一激光晶体，用于接收所述第一泵浦光束并输出第一基频光；
第二激光晶体，用于接收所述第二泵浦光束并输出第二基频光；
声光调Q开关，用于接收所述第一基频光、所述第二基频光，并输出第一脉冲基频光、第二脉冲基频光；
倍频晶体，用于接收所述第一脉冲基频光、所述第二脉冲基频光并输出倍频光；
和频晶体，用于接收所述第一脉冲基频光、所述第二脉冲基频光、所述倍频光并输出和频光。


2.根据权利要求1所述的基于双晶结构的紫外激光器，其特征在于，所述第一准直透镜组包括第一平凸透镜、第二平凸透镜；
所述第一平凸透镜的凸面与所述第二平凸透镜的凸面对称设置；
所述第二准直透镜组包括第三平凸透镜、第四平凸透镜；
所述第三平凸透镜的凸面与所述第四平凸透镜的凸面对称设置。


3.根据权利要求1所述的基于双晶结构的紫外激光器，其特征在于，所述第一激光晶体与所述第二激光晶体轴对称设置，间隔为5-20mm。


4.根据权利要求1所述的基于双晶结构的紫外激光器，其特征在于，还包括半导体制冷器，用于控制所述倍频晶体和所述和频晶体的工作温度。


5.根据权利要求1所述的基于双晶结构的紫外激光器，其特征在于，所述和频晶体输出端设有布鲁斯特端面；
所述布鲁斯特端面用于使...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宇超，赵盛宇，林国栋，刘奇福，毛俊波，梁达科，
申请(专利权)人：深圳市海目星激光智能装备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44