高效率的固体紫外激光器制造技术

本申请涉及一种高效率的固体紫外激光器，包括用以调制并产生第一脉冲激光的红外谐振腔、用以调制并产生第二脉冲激光的绿光谐振腔、及用以将第一脉冲激光和第二脉冲激光进行和频以产生紫外脉冲激光的三倍频模组；红外谐振腔包括第一半导体二极管泵浦源、第一驱动器、第一耦合系统、第一前端镜、第一激光晶体及第一Q开关，第一Q开关使得第一激光入射至三倍频模组内；绿光谐振腔包括第二半导体二极管泵浦源、第二驱动器、第二耦合系统、第二前端镜、第二激光晶体、第二Q开关、及用以将第二脉冲激光反射至三倍频模组内的二倍频反射模组，其可以在不同的功率点，分别对入射至三倍频模组内的两种波长的光功率进行控制，方便快捷。

【技术实现步骤摘要】
高效率的固体紫外激光器
本专利技术涉及一种高效率的固体紫外激光器，属于激光设备

技术介绍
激光自专利技术以来，因其独特的性质，渐渐在各个领域得到应用，人们对于激光器的研究开发一直没有停步，陆续专利技术了多种以不同介质为工作物质的激光器。固体紫外激光器因其单光子能量大，可以对材料进行冷加工以及聚焦光斑小的优点，近年来在工业加工中得到了广泛的应用。市面上主流的固体紫外激光器一般通过先得到1064nm的基频光，再对基频光进行倍频与和频得到355nm的紫外光。其简要过程是，1064nm的基频光先通过二倍频晶体，部分1064nm的基频光被转换为532nm波长的光，之后剩余的1064nm的光和转换出的532nm的光在三倍频晶体中进行和频，产生355nm的紫外光。这一技术方案长期以来因为结构简单，效率够用，被很多固体紫外激光器厂商采用。但是，由于三倍频所使用的非线性晶体的自身性质以及三倍频过程涉及到的原理，对于入射到三倍频晶体的1064nm和532nm波长的激光的比例有明确的要求，一般认为以1:1为佳，由此带来的问题是，随着激光器功率的提高，能量密度也会增大，此时将1064nm的激光转化为532nm激光的二倍频效率会随之提高，所以入射到三倍频晶体的1064nm激光和532nm激光的比例很难在不同的功率点一直保持在1:1，即对于同一台355nm固体紫外激光器，其工作在不同功率点时，无法一直保持最高的三倍频效率。由于工作时的功率较低，且能稳定工作的功率变化范围小，这一问题在低功率的固体紫外激光器中带来的弊端并不明显，但是随着应用端对于高功率紫外激光器的需求越来越大，高功率紫外激光器在固体紫外激光产品中占比也越来越高，该问题正成为阻碍固体紫外激光器功率提高的一大难点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高效率的固体紫外激光器，其可以在不同的功率点，分别对入射至三倍频模组内的两种波长的光功率进行控制，方便快捷。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高效率的固体紫外激光器，包括用以调制并产生第一脉冲激光的红外谐振腔、用以调制并产生第二脉冲激光的绿光谐振腔、及用以将第一脉冲激光和第二脉冲激光进行和频以产生紫外脉冲激光的三倍频模组；所述红外谐振腔包括第一半导体二极管泵浦源、用以驱动所述第一半导体二极管泵浦源产生第一激光的第一驱动器、用以对第一激光进行整形的第一耦合系统、用以对整形后的第一激光进行增透的第一前端镜、用以使得增透后的第一激光入射以发生离子跃迁的第一激光晶体、设置在所述激光晶体一侧、且用以调制所述第一激光以产生第一脉冲激光的第一Q开关，第一Q开关使得所述第一激光入射至所述三倍频模组内；所述绿光谐振腔包括第二半导体二极管泵浦源、用以驱动所述第二半导体二极管泵浦源产生第二激光的第二驱动器、用以对第二激光进行整形的第二耦合系统、用以对整形后的第二激光进行增透的第二前端镜、用以使得增透后的第二激光入射以发生离子跃迁的第二激光晶体、用以调制所述第二激光以产生第二脉冲激光的第二Q开关、及用以将所述第二脉冲激光反射至所述三倍频模组内的二倍频反射模组。进一步地，所述第一半导体二极管泵浦源和第二半导体二极管泵浦源的中心波长皆为808nm或878.6nm或888nm。进一步地，所述第一前端镜和第二前端镜为用以增透、1064nm高反的反射镜，所述反射镜的镜片为曲率镜片或平平镜。进一步地，所述第一激光晶体和第二激光晶体为Nd：YAG或Nd：YVO4材质的晶体棒。进一步地，所述第一Q开关和第二Q开关为声光模块。进一步地，所述红外谐振腔还包括设置在所述第一Q开关和三倍频模组之间的输出镜，所述输出镜为用以使得至少部分1064nm波长的光透过的曲率镜片或平平镜。进一步地，所述二倍频反射模组包括设置在所述第二Q开关一侧的分光镜组、二倍频晶体及全反镜，所述第二脉冲激光的波长经由所述二倍频晶体转换后，在全反镜的作用下反射至分光镜组，并经所述分光镜组入射至所述三倍频模组内。进一步地，所述分光镜组包括设置在所述第二Q开关一侧的第一反射镜及设置在所述第一Q开关一侧的第二反射镜，所述第一反射镜和第二反射镜相对倾斜设置。进一步地，所述第一Q开关和第二Q开关由同一个Q开关驱动器驱动。本专利技术的有益效果在于：将和频所需的第一脉冲激光和第二脉冲激光由两个独立的谐振腔分别产生，从而对第一脉冲激光和第二脉冲激光的波长进行单独调整，以使得在不同的功率点，入射至三倍频模组的第一脉冲激光和第二脉冲激光的功率比例始终保持在1:1，方便快捷。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1为本申请的高效率的固体紫外激光器的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。请参见图1，本专利技术的一较佳实施例中的一种高效率的固体紫外激光器，包括用以调制并产生第一脉冲激光的红外谐振腔、用以调制并产生第二脉冲激光的绿光谐振腔、及用以将第一脉冲激光和第二脉冲激光进行和频以产生紫外脉冲激光的三倍频模组18，在本实施例中，红外谐振腔用以调制并产生1064nm的第一脉冲激光，该第一脉冲激光为红外激光；绿光谐振腔用以调制并产生532nm的第二脉冲激光，该第二脉冲激光为红外激光。诚然，在其他实施例中，第一脉冲激光和第二脉冲激光的中心波长可以为其他，类型也可为其他，在此不做具体限定，根据实际情况而定。其中，所述红外谐振腔包括第一半导体二极管泵浦源2、用以驱动所述第一半导体二极管泵浦源2产生第一激光的第一驱动器1、用以对第一激光进行整形的第一耦合系统3、用以对整形后的第一激光进行增透的第一前端镜4、用以使得增透后的第一激光入射以发生离子跃迁的第一激光晶体5、设置在所述激光晶体一侧、且用以调制所述第一激光以产生第一脉冲激光的第一Q开关6，第一Q开关6使得所述第一激光入射至所述三倍频模组18内。所述红外谐振腔还包括设置在所述第一Q开关6和三倍频模组18之间的输出镜7，所述输出镜7为用以使得至少部分1064nm波长的光透过的曲率镜片或平平镜。所述绿光谐振腔包括第二半导体二极管泵浦源10、用以驱动所述第二半导体二极管泵浦源10产生第二激光的第二驱动器9、用以对第二激光进行整形的第二耦合系统11、用以对整形后的第二激光进行增透的第二前端镜12、用以使得增透后的第二激光入射以发生离子跃迁的第二激光晶体13、用以调制所述第二激光以产生第二脉冲激光的第二Q开关14、及用以将所述第二脉冲激光反射至所述三倍频模组18内的二倍频反射模组。其中，所述二倍频反射模组包括设置在所述第二Q开关14一侧的分光镜组、二倍频晶体16及全反镜17，所述第二脉冲激光的波长经由所述二倍频晶体16转换后，在全反镜17的作用下反射至分光镜组，并经所述分光镜组入射至所述三倍频模组18内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效率的固体紫外激光器，其特征在于，包括用以调制并产生第一脉冲激光的红外谐振腔、用以调制并产生第二脉冲激光的绿光谐振腔、及用以将第一脉冲激光和第二脉冲激光进行和频以产生紫外脉冲激光的三倍频模组；/n所述红外谐振腔包括第一半导体二极管泵浦源、用以驱动所述第一半导体二极管泵浦源产生第一激光的第一驱动器、用以对第一激光进行整形的第一耦合系统、用以对整形后的第一激光进行增透的第一前端镜、用以使得增透后的第一激光入射以发生离子跃迁的第一激光晶体、设置在所述激光晶体一侧、且用以调制所述第一激光以产生第一脉冲激光的第一Q开关，第一Q开关使得所述第一激光入射至所述三倍频模组内；/n所述绿光谐振腔包括第二半导体二极管泵浦源、用以驱动所述第二半导体二极管泵浦源产生第二激光的第二驱动器、用以对第二激光进行整形的第二耦合系统、用以对整形后的第二激光进行增透的第二前端镜、用以使得增透后的第二激光入射以发生离子跃迁的第二激光晶体、用以调制所述第二激光以产生第二脉冲激光的第二Q开关、及用以将所述第二脉冲激光反射至所述三倍频模组内的二倍频反射模组。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效率的固体紫外激光器，其特征在于，包括用以调制并产生第一脉冲激光的红外谐振腔、用以调制并产生第二脉冲激光的绿光谐振腔、及用以将第一脉冲激光和第二脉冲激光进行和频以产生紫外脉冲激光的三倍频模组；
所述红外谐振腔包括第一半导体二极管泵浦源、用以驱动所述第一半导体二极管泵浦源产生第一激光的第一驱动器、用以对第一激光进行整形的第一耦合系统、用以对整形后的第一激光进行增透的第一前端镜、用以使得增透后的第一激光入射以发生离子跃迁的第一激光晶体、设置在所述激光晶体一侧、且用以调制所述第一激光以产生第一脉冲激光的第一Q开关，第一Q开关使得所述第一激光入射至所述三倍频模组内；
所述绿光谐振腔包括第二半导体二极管泵浦源、用以驱动所述第二半导体二极管泵浦源产生第二激光的第二驱动器、用以对第二激光进行整形的第二耦合系统、用以对整形后的第二激光进行增透的第二前端镜、用以使得增透后的第二激光入射以发生离子跃迁的第二激光晶体、用以调制所述第二激光以产生第二脉冲激光的第二Q开关、及用以将所述第二脉冲激光反射至所述三倍频模组内的二倍频反射模组。


2.如权利要求1所述的高效率的固体紫外激光器，其特征在于，所述第一半导体二极管泵浦源和第二半导体二极管泵浦源的中心波长皆为808nm或878.6nm或888nm。


3.如权利要求1所述的高效率的固体紫外激光器，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：于雷，
申请(专利权)人：苏州英谷激光有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32