[发明专利]单端面泵浦三倍频固体激光器

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种固体激光器，更具体涉及一种特别适用于产生紫外激光的单端面泵浦三倍频固体激光器。

【背景技术】

近几年来，国际上激光精细加工发展极为迅速，其市场产值超过激光标记，已成为仅次于激光切割与焊接的主要激光产业，而短波长的紫外激光由于具有高分辨率和高吸收等特点，已经成为激光精细加工的重要发展方向。在目前广泛发展的液晶显示、硅晶元、柔性电路制版等行业中对加工精度的要求越来越高。紫外激光正可以利用自身优势在这些行业中发挥作用。

目前广泛采用的紫外激光器以侧面泵浦方式居多。侧面泵浦与端面泵浦比较各有优缺。端面泵浦相对侧面泵浦而言显著优点在于：光斑模式好，脉冲宽度小，光转换效率高，重复频率选择余地大。这些优点对于精细加工行业而言都很重要的。所以，发展端面泵浦紫外激光器势在必行。

【发明内容】

为了解决现有技术中紫外激光器多采用侧面泵浦方式，其光斑模式差、光转换效率低等技术问题，本发明提出了一种可用于产生紫外激光的单端面泵浦三倍频固体激光器。

本发明解决现有技术中紫外激光器多采用侧面泵浦方式，其光斑模式差、光转换效率低等技术问题所采用的技术方案是：提供一种单端面泵浦三倍频固体激光器，该固体激光器包括：谐振腔、设置在谐振腔内部的增益介质以及Q开关，其中谐振腔为包括两个端镜和至少一个转折镜的折叠谐振腔，该固体激光器进一步包括：设置在至少一个转折镜中一转折镜外侧垂直增益介质的端面进行泵浦以产生在谐振腔内振荡的基波光的一泵浦光源系统；设置在谐振腔内的用于对基波光中的一部分进行倍频以产生二次谐波光的二倍频非线性晶体；设置在谐振腔内的用于对基波光的剩余部分和二次谐波光进行和频以产生三次谐波光的三倍频非线性晶体；用于将三次谐波光导出谐振腔的光输出元件

根据本发明一优选实施例，谐振腔为包括第一和第二端镜以及一个转折镜的V形谐振腔。

根据本发明一优选实施例，二倍频非线性晶体、三倍频非线性晶体以及光输出元件设置在第一端镜和转折镜之间，增益介质以及Q开关设置在第二端镜和转折镜之间。

根据本发明一优选实施例，谐振腔为包括第一和第二端镜以及第一和第二转折镜的Z形谐振腔。

根据本发明一优选实施例，二倍频非线性晶体、三倍频非线性晶体以及光输出元件设置在第一端镜和第一转折镜之间，增益介质设置在第一转折镜和第二转折镜之间，Q开关设置在第二转折镜和第二端镜之间。

根据本发明一优选实施例，泵浦光源系统包括泵浦光源、对泵浦光源聚焦的聚焦耦合系统以及将泵浦光源导引到聚焦耦合系统的传输介质。

根据本发明一优选实施例，聚焦耦合系统为复合透镜组。

根据本发明一优选实施例，光输出元件是以反射方式将三次谐波光导出谐振腔的插入式镜片。

根据本发明一优选实施例，插入式镜片进一步将二次谐波光的剩余部分反射出谐振腔，固体激光器进一步包括对导出谐振腔的二次谐波光和三次谐波光进行分光的分光元件以及用于阻挡二次谐波光的挡光元件。

根据本发明一优选实施例，光输出元件是以透射方式将三次谐波光导出谐振腔的转折镜。

根据本发明一优选实施例，转折镜片进一步将二次谐波光的剩余部分透射出谐振腔，固体激光器进一步包括对导出谐振腔的二次谐波光和三次谐波光进行分光的分光元件以及用于阻挡二次谐波光的挡光元件。

根据本发明一优选实施例，固体激光器进一步包括与谐振腔的端镜形成容纳二倍频非线性晶体和三倍频非线性晶体的二次谐波子谐振腔的插入式镜片。

根据本发明一优选实施例，三倍频非线性晶体设置在谐振腔的粗光腰位置

通过采用上述结构，通过采用单端面泵浦以及二倍频，三倍频均在腔内完成的方式使得产生的三次谐波激光的光斑模式好，光-光转换效率高。此外，本发明的谐振腔结构简单，调节方便，稳定性好，易工业化生产。

【附图说明】

图1是本发明的单端面泵浦三倍频固体激光器第一实施例的结构示意图；

图2是本发明的单端面泵浦三倍频固体激光器第二实施例的结构示意图；

图3是本发明的单端面泵浦三倍频固体激光器第三实施例的结构示意图；

图4是本发明的单端面泵浦三倍频固体激光器第四实施例的结构示意图；

图5是本发明的单端面泵浦三倍频固体激光器第五实施例的结构示意图；

图6是本发明的单端面泵浦三倍频固体激光器第六实施例的结构示意图；

图7是本发明的单端面泵浦三倍频固体激光器第七实施例的结构示意图；