一种非线性晶体和频器制造技术

本实用新型专利技术涉及激光领域，尤其涉及和频器领域。本实用新型专利技术的非线性晶体和频器包括：分束元件，设置于入射光处，被配置为将入射光分开为０光和ｅ光；合束元件，设置于所述的分束元件后，被配置为将所述的分束元件出射的０光和ｅ光合拢；倍频晶体，设置于所述的合束元件后，其入射面在所述的合束元件出射的０光和ｅ光合束点。采用Ｗｏｒｋ－ｏｆｆ晶体斜面楔角与双折射晶体斜面楔角或棱镜组成分束合束器并与非线性倍频晶体作为一体构成非线性晶体和频器，对使非共线进入非线性倍频晶体的基频光实现在非线性晶体中消除Ｗｏｒｋ－ｏｆｆ效应共线和频。本实用新型专利技术具有制作方法简单、体积结构更小的优点，可以大大提高和频和三阶谐波的转换效率。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及激光领域，尤其涉及和频器领域。
技术介绍
Spectra-Physics公司的专利US7， 292， 387B2提出了一种和频方案。如图Work-of f晶体上磨去一个小的楔角以此来制作满足不同入射角要求的非共线走 离补偿。这种方案的优点是对于小光束直径光斑一定长度Work-off晶体即可实 现两束入射光的完全分离。但是，对于大光斑就会碰到需要很长Work-off晶体 的问题，即使目前存在的最大折射率差值的双折射晶体，如钒酸钇(YV04), △ n 0. 2, Work-off角约为6° ,相当于0光与e光分开lmm,需要10mm长晶 体。这样，对于大光斑如4mm直径，则需要4cm以上Work-off晶体，这较难制 作。
技术实现思路
针对上述问题，才有本技术的提出必要，本技术利用对0， e光有 较大折射率n差值的Work-off晶体，采用特殊的切割方式用来满足更方便更实 用的实际需求，其技术方案如下本技术的非线性晶体和频器包括分束元件，设置于入射光处，被配置为将入射光分开为O光和e光； 合束元件，设置于所述的分束元件后，被配置为将所述的分束元件出射的0 光和e光合拢5倍频晶体，设置于所述的合束元件后，其入射面在所述的合束元件出射的0 光和e光合束点。所述的分束元件、合束元件、倍频晶体胶合成一整体的微片结构或是分离 的独立元件结构。进一步的，可以在所述的合束元件和倍频晶体之间插入一波片。 所述的分束元件、合束元件、倍频晶体胶合成一整体的微片结构或是分离的独立元件结构。进一步的，所述的分束元件是斜面为楔角的单轴晶体，其光轴与所述的0光成一斜角；所述的合束元件是斜面为对应楔角的双折射晶体，其光轴与所述 的0光平行或垂直；所迷的单轴晶体和双折射晶体胶合成一体。进一步的，或者，所述的分束元件是单轴晶体或双折射晶体或棱镜光胶成 分束楔角片，其第一片光轴与所述的0光垂直，第二片光轴与所述的0光光轴 平行；所述的合束元件是单轴晶体或双折射晶体或棱镜光胶成合束楔角片，其 第一片光轴与所述的0光平行，第二片光轴与所述的0光垂直。更进一步的，所述的分束楔角片和合束楔角片胶合成一体或用 一梯形晶体 取代胶合的两楔角晶体，其光轴与所述的0光平行。进一步的，或者，所述的分束元件用Work-off晶体代替，其光轴与所述的 0光成一斜角，使其出射的0光和e光相互平行；所述的合束元件还是如上所述 的合束楔角片。本技术采用如上技术方案，具有制作方法简单、体积结构更小的优点。 通过这种非共线的相位匹配结构，利用走离补偿的频率变换技术，可以大大提 高尤其是大光斑的和频和三阶谐波的转换效率。附图说明图l是已有技术的结构示意图； 图2(a)是本技术的实施例一的结构示意图； 图2(b)是本技术的实施例二的结构示意图； 图2(c)是本技术的实施例三的结构示意图； 图2(d)是本技术的实施例四的结构示意图； 图2(e)是本技术的实施例五的结构示意图； 图3是本技术的实施例六的结构示意图； 图4是本技术的实施例七的结构示意图。具体实施方式现结合附图说明和具体实施方式对本技术进一步说明。 本技术的非线性晶体和频器包括分束元件，设置于入射光处，被配置为将入射光分开为0光和e光；合束元件，设置于所述的分束元件后，被配 置为将所述的分束元件出射的0光和e光合拢；倍频晶体，设置于所述的合束 元件后，其入射面在所述的合束元件出射的0光和e光合束点。釆用Work-off 晶体斜面楔角与双折射晶体斜面楔角或棱镜组成分束合束器并与非线性倍频晶体作为一体构成非线性晶体和频器，对使非共线进入非线性倍频晶体的基频光 实现在非线性晶体中消除Work-off效应共线和频。参阅图2 (a)所示，这是一个满足II类相位匹配条件的0 ((ol) +e ( co 2 ) 结构，其中201为有一面Sl被切割成斜面楔角的单轴晶体，其光轴与光学平面 成一定夹角。202为有一面S2被切割成斜面楔角的双折射晶体，其光轴与出光 面S3平行。203为非线性和频晶体。而且，单轴晶体201和双折射晶体202光 学平面通过光胶相互粘合成一整体。入射光204经过单轴晶体201分开为0光 和e光，e光经楔角面Sl ( S2 )折射，而相对双折射晶体202为0光的分量则 穿过双折射晶体202,这样就可获得共线光束204经分束又分别以0光和e光的 偏振态相交在倍频晶体203入射面一点P的非共线入射光。因此，这种设计结 构没有受边界线限制，对小光斑适合，对大光斑也适用。而且，0光和e光不需 要完全分开。图2 (b)、图2 (c)、图2 (d)和图2 (e)所示的实施例结构类似于图2 (a),也是0 ( col) +e ( co2)结构。其中对于图2(b)所示的第二实施例结 构，双折射晶体光轴202与出光面S3垂直。图2 (c)所示的实施例三结构为所述的分束元件是单轴晶体或双折射晶体 或棱镜光胶成分束楔角片205，其第一片光轴与所述的0光垂直，第二片光轴与 所述的0光平行；所述的合束元件是单轴晶体或双折射晶体或棱镜光胶成合束 楔角片206,其第一片光轴与所述的0光平行，第二片光轴与所述的0光垂直。 并和非线性倍频晶体203组成分离式的和频器。图2 (d)所示的实施例四结构则为图2(c)中月交合为一整体的分束和束器， 或用一梯形晶体取代胶合的两楔角晶体。值得注意的是如果将第一块楔角晶体 207作为激光增益介质(Nd: YV04),则可获得一个LD泵浦Nd: YV04晶体的内 腔三谐波转换的全固态连续紫外激光器。在谐振腔内，1064nm的基频光经II类 相位匹配KTP晶体进行二倍频产生532nm波长激光，二者再经I类相位匹配LBO晶体进行和频获得355nm连续紫外激光输出。图2 ( e )所示的实施例五结构则为采用Work-off晶体208取代所述的分束 元件，其光轴与所述的0光成一斜角，使其出射通光面的O光和e光相互平行； 所述的合束元件还是如上所述的合束楔角片206。对于I类相位匹配条件下0(col)+0(co2)或e(col)+e(co2)的入射 基频光和倍频光，可通过在倍频晶体前加波片，作为对一个波长的全波片和对 另一个波长的半波片而得到，如图3所示，在楔角晶体202与倍频晶体203间 插入波片305，使得0光302的偏振方向不变，仍为0光出射；相反，e光301 的偏振改变90°以0光出射。图4所示的结构则为将本技术的各元件制作为一体化的^f敫片式和频器， 楔角晶体201、楔角晶体202和倍频晶体203通过光胶相互粘合成一整体。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本技术，但所属领域的技术 人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本技术的精神和范围内， 在形式上和细节上可以对本技术做出各种变化，均为本技术的保护范 围。权利要求1.一种非线性晶体和频器，其特征在于包括分束元件，设置于入射光处，被配置为将入射光分开为O光和e光；合束元件，设置于所述的分束元件后，被配置为将所述的分束元件出射的O光和e光合拢；倍频晶体，设置于所述的合束元件后，其入射面在所述的合束元件出射的O光和e光合束点(P)。2. 如权利要求1所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非线性晶体和频器，其特征在于：包括　分束元件，设置于入射光处，被配置为将入射光分开为Ｏ光和ｅ光；　合束元件，设置于所述的分束元件后，被配置为将所述的分束元件出射的Ｏ光和ｅ光合拢；　倍频晶体，设置于所述的合束元件后，其入 射面在所述的合束元件出射的Ｏ光和ｅ光合束点（Ｐ）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴砺，校金涛，马英俊，凌吉武，
申请(专利权)人：福州高意通讯有限公司，
类型：实用新型
国别省市：35[中国|福建]