[发明专利]一种新型结构的连续波紫外全固态激光器

说明书

技术领域：

本发明涉及一种新型结构的连续波紫外全固态激光器，属于半导体激光泵浦全固态激光器技术领域。

技术背景：

半导体激光泵浦全固态激光器产生连续波紫外输出的结构有几种：一种是单一直腔内腔安插非线性晶体获得连续波紫外输出的结构方式，在腔镜和输出镜构成的谐振腔内同轴安置增益介质、二倍频晶体和三或四倍频晶体，即谐振腔内三种波长光同轴，它结构简单，但存在三或四倍频效率不高、光噪声大和三或四倍频光易造成增益介质和二倍频晶体的光损伤等缺陷；另一种是折叠腔安插非线性晶体获得连续波紫外输出的结构方式，在长臂腔镜和折叠镜之间安置增益介质、二倍频晶体，折叠镜和短臂腔镜之间安置三或四倍频晶体，尽管可避免紫外光造成对增益介质和二倍频晶体的光损伤，但依然存在三或四倍频效率不高和光噪声大等缺陷；再一种是外复合腔安插非线性晶体获得连续波紫外输出的结构方式，在腔镜和二倍频输出镜构成的谐振主腔内同轴安置增益介质、二倍频晶体，在腔镜和四倍频输出镜构成的外复合腔内同轴安置三或四倍频晶体，谐振主腔和外复合腔之间由透镜进行光空间模式的匹配，它可提高三或四倍频效率、不易造成三或四倍频光对增益介质和二倍频晶体的光损伤、腔镜膜的制作要求不高、但由于基本原理是二个谐振腔严格同步运转，注入复合腔的基波的频率与空间模式的任何微小扰动严重影响输出和频激光转换效率，既对功率稳定性和重复性的控制技术要求极高，因此使用价值有限。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种新型结构的连续波紫外全固态激光器，包括增益介质、二个非线性晶体和四个谐振腔镜在内双光路激光复合谐振腔连续波紫外输出的新结构，使得复合谐振腔的二个谐振腔能够在无耦合系统条件下保证基波空间模式的匹配继而有效提高光转换效率和功率稳定性和重复性。

本发明的技术方案是这样实现的：一种新型结构的连续波紫外全固态激光器，包括半导体激光器、半导体激光器座、泵光耦合镜组、泵光耦合镜座、基频波长腔镜、基频波长腔镜座、增益介质、增益介质座、二向色镜、二向色镜座、二倍频晶体、二倍频晶体座、谐波波长腔镜、谐波波长腔镜座、三或四倍频晶体、三或四倍频晶体座、全反镜、全反镜座、基板和外壳；增益介质固定在增益介质座上；二向色镜固定在铝制二向色镜座上；二倍频晶体固定在二倍频晶体座、紫外输出腔镜固定在紫外输出腔镜座上；三或四倍频晶体固定在三或四倍频晶体座上；全反镜固定在全反镜座上；半导体激光器座、泵光耦合镜座、基频波长腔镜座、增益介质座、二向色镜座、二倍频晶体座、谐波波长腔镜座、三或四倍频晶体座和全反镜座均固定在基板上，罩在外壳中；其特征在于：基频波长腔镜、增益介质、二向色镜、二倍频晶体、谐波波长腔镜和全反镜构成基频波长谐振腔；二向色镜、二倍频晶体、谐波波长腔镜和全反镜构成二倍频波长谐振腔；基频波长谐振腔的光路和二倍频波长谐振腔的光路从二向色镜到谐波波长腔镜或全反镜之间同轴，三或四倍频晶体置放在二倍频谐波长振腔光路中；半导体激光器发射与增益介质吸收相对应波长的激光，通过泵光耦合镜组注入增益介质，增益介质吸收半导体激光器发射的激光后发射基频波长的荧光；荧光在基频波长谐振腔中形成振荡，产生基频波长激光；基频波长激光通过二倍频晶体产生二倍频波长激光，并在二倍频谐振腔中获得增益放大；基频波长激光和二倍频波长激光二次通过三或四倍频晶体产生三或四倍频波长的紫外激光，由谐波波长腔镜或二向色镜输出腔外。

本发明的积极效果是二倍频波长激光被二向色镜隔离在增益介质之外，避免了基频波长激光的退偏效应；三倍频波长激光被紫外输出腔镜隔离在增益介质之外，避免了增益介质受紫外辐射后的色心效应；二倍频谐振腔被包含在基频谐振腔中，且与基频谐振腔共轴，避免了频率与空间模式的任何微小扰动严重影响输出三倍频激光转换效率。

附图说明：

图1本发明用于连续波三倍频紫外激光器结构示意图。

图2本发明用于连续波四倍频紫外激光器结构示意图。

具体实施方式：