本发明专利技术涉及非谐振环对撞倍频装置，其特征在于：在激光谐振腔内加入非谐振环实现腔内倍频，或激光输出后再进入非谐振环装置，实现腔外对撞倍频。令光脉冲在非谐振环中相向传输并在倍频晶体中碰撞，实现相干，驻波会加强波腹光场强度，同时使光腰处于脉冲对撞处，使局部光强最大；而因倍频效率与光强平方成正比，可有效提高倍频效率。本方案公开的非谐振环腔内和腔外对撞倍频装置，可使倍频晶体内光强显著提高，从而实现更有效的激光倍频。从而实现更有效的激光倍频。从而实现更有效的激光倍频。
【技术实现步骤摘要】
非谐振环对撞倍频装置
[0001]本专利技术为激光与激光倍频领域，提出了一种非谐振环腔内和腔外外对撞倍频装置。
技术介绍
[0002]激光倍频是将激光向更高频率转换的关键技术，是应用非常广泛的技术，它丰富了激光输出的频率成分，扩大了激光的应用场景。而激光倍频的方案多种多样，有腔内倍频，腔外倍频，也可将输出激光耦合进入一个单独用于倍频的谐振腔以提高倍频效率。但一般外加专用于倍频的谐振腔，由于输入腔镜反射率会导致耦合效率不高，从而影响倍频效率。而腔内倍频时如果是对锁模脉冲倍频，脉冲都是往复单向通过，并不能在脉冲峰值通过时与对向脉冲在倍频晶体中相遇达到干涉增强。
[0003]针对上述问题，本专利技术进行改进。
技术实现思路
[0004]本专利技术提出非谐振环对撞倍频装置，可用于激光的倍频，进一步提高激光倍频效率，解决了现有技术中使用过程中存在的上述问题。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：非谐振环对撞倍频装置，其特征在于：包括激光谐振腔和非谐振换装置，在激光谐振腔中加入非谐振环或在激光输出后进入非谐振环，令光脉冲在环中相向传输并在倍频晶体中碰撞，实现相干，驻波会加强波腹光场强度，同时激光谐振腔和非谐振环的设计使光腰处于脉冲对撞处，使局部光强最大；而因倍频效率与光强平方成正比，有效提高倍频效率。
[0006]作为优选项，非谐振环对撞脉冲倍频可用于激光器输出后的倍频装置，亦可用于激光谐振腔内倍频，使非谐振环成为谐振腔的一部分。
[0007]作为优选项，激光谐振腔内倍频包括反射镜R1、激光增益介质以及非谐振环，非谐振环由反射镜R2、反射镜R3与分光镜S组成，经分光后两路相向传输的光束光路全同方向相反，回到分光镜后将干涉耦合回到激光谐振腔入射方向；非谐振环中在距离分光镜等距离的脉冲碰撞点，也是光腰位置，放置倍频晶体；经分光镜S耦合回到激光谐振腔内后倍频光经滤光镜D输出。
[0008]作为优选项，所述腔外倍频装置的非谐振环由两个凹面镜、倍频晶体和一个50%分光镜组成，凹面镜设计和调整使激光光腰正好处于脉冲对撞点，即光脉冲经分光镜到达此点的光程相同。
[0009]作为优选项，倍频晶体放置于脉冲对撞点也是光腰位置，使局部光场干涉加强，光强度高将使倍频效率提高。
[0010]作为优选项，腔外倍频时在激光器与非谐振环之间放置有光隔离器，阻止基频光返回激光器。
[0011]作为优选项，腔内倍频装置中所述反射镜R1为全反镜。
[0012]作为优选项，腔内倍频装置中S是一个50%分光镜。
[0013]作为优选项，腔内倍频装置中滤光镜D为一个干涉滤光镜，其功能是将倍频光反射，而基频光透过。
[0014]综上所述的技术方案，做进一步说明：其中，用于激光器输出后的倍频装置：非谐振环结构如图1虚线框内部分所示。S是一个50%分光镜，经分光镜后激光束被分为强度相等的两束，分别沿相反方向传播，经反射镜R4和反射镜R5两个反射镜后在倍频晶体B中对撞，形成驻波场，由于干涉效应其波腹位置光强大大增加，因倍频效率与光强平方成正比，所以有助于倍频效率的提高。另外，非谐振环中反射镜R4和反射镜R5两个反射镜应该根据输入光参数设计为凹面镜，以使高斯光束的光腰处于倍频晶体B的位置，以进一步增加局部的光场强度。
[0015]经倍频后基频光和倍频光继续沿光路相反方向传播，回到分光镜后由于光路全同，在入射面反向干涉加强，耦合到与入射光相反的方向从非谐振环输出。此时在光路上放一个干涉滤光片D，让倍频光反射，基频光通过。则倍频光经反射输出，而基频光将沿原光路返回激光谐振腔。
[0016]在腔外倍频装置中如果需要避免反射光对原锁模激光器的干扰，可以在激光输出后放置一个光隔离器，阻止基频光返回激光器。
[0017]非谐振环用于激光谐振腔内倍频时：结构如图2，这时由反射镜R1、反射镜R2、反射镜R3，以及分光镜S组成非谐振环激光器谐振腔。如果需要实现被动锁模，R2、R3两个反射镜设计为凹面镜，这时激光束在谐振腔内有两个光腰，一个出现在R2和R3连线的中点，另一个则在反射镜R1处，可以根据不同锁模基质设计腔内元器件位置，而将倍频晶体置于非谐振环中点，即可获得提高倍频效率结果。R1用对基频光高反，对倍频光透过的干涉滤光片，倍频光直接从反射镜R1输出。当然也可以将反射镜R1设计为凹面镜让另一个光腰出现在分光镜S与反射镜R1之间。亦可将R1设计为高反镜。在腔内插入干涉滤光片D，使倍频光经D反射输出。
[0018]综上所述，本专利技术的有益效果在于：本方案公开的非谐振环对撞倍频装置，倍频晶体内部光强显著提高，使倍频效率获得大幅度提高，实现更有效的激光倍频。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为激光器输出后进入非谐振环倍频的腔外对撞倍频装置示意图。
[0021]图2为本专利技术的激光谐振腔内非谐振环对撞倍频的示意图。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图1
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2，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基
于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]实施例1本专利技术公开了非谐振环对撞倍频装置，激光器输出后的非谐振环对撞倍频如图1，基频光从激光器输出以后首先经过干涉滤光片D，干涉滤光片D对于基频光透过，对倍频光反射。而后基频光到达非谐振环系统，经分光镜S分为光强相同，沿相反方向传输的两束光，经过反射镜R4和反射镜R5两个凹面反射镜在倍频晶体B内形成光腰。同时由于光脉冲在倍频晶体内相撞，使局部光场强度进一步增强，进而使倍频效率提高。倍频光继续沿光路传输，并在分光镜S处相遇，由于两个沿相反方向传输的光束之光路全同，因此他们经干涉会耦合到入射光方向，向激光器方向回传，到达干涉滤光片D后，倍频光经反射输出，基频光通过。此时如果不希望基频光返回激光器影响激光器运转，可在干涉滤光片D和激光器之间加入光隔离器E。这一实施例用于超短脉冲倍频效果最佳，也可以用于一般的调Q脉冲激光乃至连续激光的倍频。
[0024]实施例2激光谐振腔内非谐振环光路对撞倍频，整个激光器系统如图2所示，谐振腔R1为平面镜，激光器的增益介质LM和主动或被动锁模装置，或调Q装置，可置于R1附近，非谐振环在谐振腔一侧，激光束进入非谐振环后经分光镜S分成相反方向传输的两束光，经R2、R3两个凹面镜，在倍频晶体B内部形成光腰，光强最大，且由于分光后到达倍频晶体B的光程相同，光脉冲在倍频晶体B内部形成驻波干涉加强，进一步提高倍频效率。而后倍频光经分光镜本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.非谐振环对撞倍频装置，其特征在于：包括激光谐振腔，在激光谐振腔中或输出光后进入非谐振环，令光脉冲在环中相向传输并在倍频晶体中碰撞，实现相干，驻波会加强波腹光场强度，同时激光谐振腔和非谐振环的设计令光腰处于脉冲对撞处，使局部光强最大；而因倍频效率与光强平方成正比，可有效提高倍频效率。2.根据权利要求1所述非谐振环对撞倍频装置，其特征在于：非谐振环对撞脉冲倍频可用于激光器输出后的倍频装置，亦可用于激光谐振腔内倍频，使非谐振环成为谐振腔的一部分。3.根据权利要求2所述非谐振环对撞倍频装置，其特征在于：激光谐振腔内倍频包括反射镜R1、激光增益介质以及非谐振环，非谐振环由反射镜R2、反射镜R3与分光镜S组成，经分光后两路相向传输的光束光路全同，回到分光镜后将干涉耦合回到激光谐振腔入射方向；非谐振环中在距离分光镜等距离的脉冲碰撞点，也是光腰位置，放置倍频晶体；经输入镜S分光镜耦合回到激...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪中，
申请(专利权)人：温州激光与光电子协同创新中心，
类型：发明
国别省市：
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