本发明专利技术公开了一种无走离的266nm紫外激光合频技术装置以及使用方法，涉及光学器件加工及检测技术领域，为解决现有的技术方案中，倍频晶体和非线性晶体级联的合频方案中的走离现象。所述基频光在倍频前利用波片加偏振片的方式进行分束，一部分进入倍频晶体用于产生355nm激光，另一部分进入合频晶体，所述合频晶体前两束激光通过第二分光镜进行合束。体前两束激光通过第二分光镜进行合束。体前两束激光通过第二分光镜进行合束。
【技术实现步骤摘要】
一种无走离的266nm紫外激光合频技术装置以及使用方法
[0001]本专利技术涉及光学器件加工
，具体为一种无走离的266nm紫外激光合频技术装置以及使用方法。
技术介绍
[0002]在器件加工领域，相对于波长较长的红外光，利用紫外激光对器件进行加工具有一些特殊的优点：首先，红外光或可见光通常依靠产生局部热量使器件熔化或汽化的方式加工，该加工方式会导致被加工区域周围结构的严重破坏，因而限制了器件边缘强度和产生精细特征的能力，而紫外激光加工则是通过直接破坏连接物质原子的化学键，这种直接将物质分离成原子的“冷”过程，并不会对加工区域加热。其次，由于众多玻璃和晶体材料对紫外光（300nm以下）都有强烈的吸收效用，而对近红外和可见光的吸收效果较弱。因此在实际生产中无法采用近红外光或可见光对这类材料加工，相反采用紫外激光则可以对此类材料加工。
[0003]在生物医学研究领域内，全固态紫外激光由于方向性好、亮度高、单色性好以及单光子能量大的优点，大大的提高了紫外激光器的时间分辨率、波长分辨率和紫外光束对分子间连接的破坏能力，因此在工作过程中可以避免因吸收激光能量造成组织的热损伤。高功率密度的紫外光束还能有效地打断有机材料的化学键，准确切割各种生物组织，在激光矫正近视、老花，治疗白内障，血管整形以及神经外科手术等方面都有广泛应用；现行技术方案中，大部分均采用BBO晶体做四倍频来实现266nm激光的输出，由于BBO晶体走离角较大，导致266nm激光光斑形态及光束质量都比较差，且BBO晶体极易潮解，使用寿命低；也有少部分方案中开始使用LBO晶体通过合频的方式来实现266nm激光的输出，但是方案中均是采用三片LBO晶体级联的方式，该方案中前两级倍频过程中的热影响导致1064nm和355nm激光光斑形态的恶化、第三级LBO晶体对532nm激光的吸收以及前两级LBO晶体的走离叠加，会直接影响合频效率，同时还会导致合频后266nm激光光斑的恶化，为此，我们提供一种无走离的266nm紫外激光合频技术，既可以提升266nm激光的转化效率，又可以优化其光束质量。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种无走离的266nm紫外激光合频技术装置以及使用方法，以解决现有技术方案中，倍频晶体和非线性晶体级联的合频方案中的走离现象。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种无走离的266nm紫外激光合频技术装置，其特征在于：包括1064nm基频光激光器本体、耦合整形系统、第一高反镜、二倍频晶体、三倍频晶体、第一分光镜、第二高反镜、第三高反镜、第三分光镜、信号探测器、合频晶体和和步进电机，基频光1064nm通过耦合整形系统向后传输；优选的，所述第一高反镜用于反射分束出来的基频光，再经过所述第二分光镜合束进入所述合频晶体，以确保合频前的基频光光束质量不受影响，所述第一分光镜将355nm
激光分束后，通过所述第二高反镜和第三高反镜，再经过所述第二分光镜合束进入所述合频晶体；优选的，所述第二高反镜和第三高反镜均固定在二维可调镜架上，通过调整二维可调镜架，可以使得355nm激光在所述第二分光镜处合束时与1064nm激光光轴完全重合，所述第二高反镜和第三高反镜下方安装在所述步进电机上，所述信号探测器与所述步进电机电性连接，如所述信号探测器检测出合束后的1064nm激光和355nm激光脉冲信号不同步，则驱动所述步进电机，即可调整延时至两束激光信号同步；优选的，激光进入所述合频晶体14后，可在线调整所述半波片3来控制进入合频晶体14的两束激光功率比，从而优化合频后266nm激光的功率；优选的，一种无走离的266nm紫外激光合频技术装置的使用方法，包括以下步骤：步骤一：基频光通过耦合整形系统后首先经过半波片和偏振片进行分光，一部分基频光经过二倍频晶体，再经过三倍频晶体，产生355nm激光，同时还有残余1064nm和532nm激光，利用第一分光镜将355nm激光反射至上方光路，再经过第二高反镜和第三高反镜，使355nm激光在第二分光镜处合束进入后端光路系统；步骤二：前端分束出的另一部分1064nm基频光经过第一高反镜反射至第二分光镜处，与步骤一中的355nm激光进行合束；步骤三：355nm激光与1064nm激光在第二分光镜处合束时，通过调整两个二维可调镜架，将两束激光的光轴调至完全重合；步骤四：合束后的两束激光经过第三分光镜时，部分激光透过第三分光镜进入信号探测器，信号探测器将探测两个波长的激光脉冲是否同步，如果不同步，将信号反馈给步进电机，通过移动步进电机改变355nm激光的光程来调整延时，直至两束激光的脉冲信号完全同步；步骤五：经过调整后的两束激光经过第三分光镜反射进入合频晶体，由于两束激光无走离，且脉冲信号完全同步，因此可大大提升合频效率，同时可以产生高光束质量的266nm激光光斑，再经分光棱镜可将266nm激光分离出来。
[0006]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术将355nm激光通过第一分光镜分束后再与1064nm激光合束，将第二高反镜和第三高反镜固定在二维可调镜架上可以通过调整两个二维可调镜架使得355nm激光在第二分光镜处合束时与1064nm激光光轴完全重合，这样可以避免由于前两级非线性晶体倍频后产生走离给合频后的激光转换效率及光束质量带来的影响。
[0007]2、在倍频前将基频光分束，可以通过调整基频光的分光比来控制合频时1064nm激光和355nm激光的能量比，从而可在线优化合频后266nm的激光功率。
[0008]3、将步进电机和信号探测器电性连接，利用信号探测器和步进电机相匹配，可以在线实时调整两束激光的同步，有效的提高了该方案中的合频效率。
附图说明
[0009]图1为本专利技术的无走离的266nm紫外激光合频技术流程结构示意图；图中：1、1064nm基频光激光器本体
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2、耦合整形系统3、半波片
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4、偏振片
5、第一高反镜
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6、二倍频晶体7、三倍频晶体
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8、第一分光镜9、第二高反镜
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10、第三高反镜11、第二分光镜
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12、第三分光镜13、信号探测器
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14、合频晶体15、分光棱镜
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16、步进电机。
具体实施方式
[0010]下面将结合本专利技术实施例中的附图，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，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0011]实施例1请参阅图1，本专利技术提供的一种实施例：无走离的266nm紫外激光合频技术装置包括1064nm基频光激光器本体1、耦合整形系统2、半波片3、偏振片本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无走离的266nm紫外激光合频技术装置，其特征在于：无走离的266nm紫外激光合频技术的装置包括1064nm基频光激光器本体（1）、耦合整形系统（2）、第一高反镜（5）、二倍频晶体（6）、三倍频晶体（7）、第一分光镜（8）、第二高反镜（9）、第三高反镜（10）、第三分光镜（12）、信号探测器（13）、合频晶体（14）和步进电机（16），基频光1064nm通过耦合整形系统（2）向后传输；其特征在于，还包括：半波片（3），其所述基频光1064nm在通过耦合整形系统（2）后传输到半波片（3），再经过半波片（3）传输至后方的偏振片（4），经过半波片（3）和偏振片（4）进行分光，一部分基频光经过第一高反镜（5）直接进入后端合频光路，另一部分光进入所述二倍频晶体（6）和三倍频晶体（7）用于产生355nm激光；第二分光镜（11），其所述分光而出的355nm激光和1064nm激光可在第二分光镜（11）处合束进入后端光路系统。2.根据权利要求1所述的一种无走离的266nm紫外激光合频技术装置，其特征在于：所述第一高反镜（5）用于反射分束出来的基频光，再经过所述第二分光镜（11）合束进入所述合频晶体（14），以确保合频前的基频光光束质量不受影响，所述第一分光镜（8）将355nm激光分束后，通过所述第二高反镜（9）和第三高反镜（10），再经过所述第二分光镜（11）合束进入所述合频晶体（14）。3.根据权利要求2所述的一种无走离的266nm紫外激光合频技术装置，其特征在于：所述第二高反镜（9）和第三高反镜（10）均固定在二维可调镜架上，通过调整二维可调镜架，可以使得355nm激光在所述第二分光镜（11）处合束时与1064nm激光光轴完全重合，所述第二高反镜（9）和第三高反镜（10）下方安装在所述步进电机（16）上，所述信号探测器（13）与所述步进电机（16）电性连接，如所述信号探测器（13）检测出合束后的1064nm激光和355nm激光脉冲信...
【专利技术属性】
技术研发人员：束庆邦，舒剑，查根胜，孟献国，曾让，王从柯，王章鹏，
申请(专利权)人：安徽华创鸿度光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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