[发明专利]激光振荡器和激光加工设备

权利要求书

1.一种激光振荡器，包括：

光学谐振器，具有在光学上彼此相对布置的第一和第二终端镜，

激活介质，设置在所述光学谐振器的光路上；

激励单元，对所述激活介质进行泵浦以产生具有基本频率的基波激光束；

被切割以用于II型相位匹配的非线性光学晶体，该非线性光学晶体在所述光学谐振器的光路上设置成接近第一终端镜，以产生频率为基波光束的频率的N倍的高次谐波激光束，其中N表示等于或大于2的整数；

光学透镜，在所述光学谐振器的光路上设置成跨过所述非线性光学晶体与所述第一终端镜隔开约等于焦距的距离，使得所述光学透镜的焦点位于第一终端镜的反射表面附近，

1/4波长板，在所述光学谐振器的光路上设置在所述激活介质与所述第二终端镜之间；以及

高次谐波分离/输出镜，设置在所述光学谐振器的光路上，以从所述光学谐振器提取高次谐波激光束。

2.如权利要求1所述的激光振荡器，其中

所述光学透镜使从所述激活介质侧传播来的基波激光束基本上会聚为平行光，并使会聚的基波激光束通过所述非线性光学晶体以聚焦在焦点上，然后将被所述第一终端镜反射为辐射展开光并通过所述非线性光学晶体传播到所述光学透镜的基波激光束准直成平行光。

3.如权利要求1或2所述的激光振荡器，其中

所述高次谐波分离/输出镜设置在所述激活介质与所述光学透镜之间，使得所述高次谐波分离/输出镜相对于所述光学谐振器的光路倾斜给定角度。

4.如权利要求1-3中任一项所述的激光振荡器，其中

所述光学透镜的焦点位于朝向所述光学透镜与所述第一终端镜的反射表面隔开5mm或更小的距离的位置。

5.如权利要求4所述的激光振荡器，其中

所述光学透镜的焦点位于朝向所述光学透镜与所述第一终端镜的反射表面隔开约2mm的距离的位置。

6.一种激光加工设备，包括：

如权利要求1-5中任一项所述的激光振荡器；和

激光发射单元，将从所述激光振荡器的高次谐波分离/输出镜提取的高次谐波激光束会聚并发射到工件上。

7.如权利要求6所述的激光加工设备，其中，包括：

反射镜，使从所述高次谐波分离/输出镜提取的高次谐波激光束的光路偏折给定反射角度；

光纤，将高次谐波激光束从所述反射镜传输到所述激光发射单元；

入射单元，设置在所述反射镜与所述光纤之间，该入射单元将来自所述反射镜的高次谐波激光束聚焦并发射到所述光纤的入射刻面上；和

反射角调节机构，调节高次谐波激光束在所述反射镜处的反射方向。

8.如权利要求6或7所述的激光加工设备，其中

所述激励单元包括：

激励光产生单元，产生用于对所述激活介质进行光学泵浦的激励光；

激光电源单元，向所述激励光产生单元提供用于产生激励光的电力；和

控制单元，控制所述激光电源单元向所述激励光产生单元提供的电力。

9.如权利要求8所述的激光加工设备，其中

所述激光电源单元包括：

直流电源单元，输出直流电力；和

开关元件，连接在所述直流电源单元与所述激励光产生单元之间，并且其中

所述激光电源单元使所述开关元件在给定的脉冲周期期间以高频进行开关操作，从而向所述激励光产生单元提供脉冲波形形式的电力。

10.如权利要求9所述的激光加工设备，包括：

高次谐波激光输出测量单元，测量高次谐波激光束的激光输出；和

控制单元，控制开关元件的开关操作以使高次谐波激光输出测量单元给出的激光输出测量值与给定的基准值或基准波形相匹配。