[实用新型]单端泵浦腔内倍频紫外固体激光器

说明书

技术领域

本实用新型有关一种固体激光器，特别是指一种结构简单的单端泵浦腔内倍频紫外固体激光器。

背景技术

由于紫外固体激光器其光束具有高的光子能量，优良的材料吸收特性以及更好的聚焦能力，被越来越多地应用于精细材料加工领域。但由于紫外激光涉及较为复杂的二次倍频技术以及由此引起的光转换效率问题和稳定性问题，人们利用各种方法和技术来实现紫外激光。这些方法主要有腔外倍频技术和腔内倍频技术，两种方法各有优缺点：腔外倍频技术稳定性稍好，但转换效率低；腔内倍频则反之。目前为了提高紫外固体激光器的效率和稳定性，在腔内腔外增加了复杂的电动或自动调整机构，由此大大增加了激光器的成本，将大多数潜在的激光器用户特别是国内用户挡在门外。另外，为了提高激光器的效率，现有技术中还将准直聚焦系统中的透镜做成非球面的，并在腔内增加一个额外的透镜。同时现有技术中为了将转换的紫外激光导出腔外，在腔内插入一个镀有多波长膜的镜片。众所周知，非球面镜以及多波长膜镜片，特别是包含紫外波长膜的镜片的成本，要分别大大高于球面镜片以及不包含紫外波长膜镜片的成本。另外，在腔内放置额外的光学元件，还会大大增加激光谐振腔的损耗，会使激光器总效率下降，更进而使激光器的稳定性恶化。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种结构简单、成本低、且具有高效率与稳定性的单端泵浦腔内倍频紫外固体激光器。

为达到上述目的，本实用新型提供一种单端泵浦腔内倍频紫外固体激光器，其包括有能产生泵浦光的泵浦源、对泵浦光进行准直及聚焦的准直聚焦系统及对泵浦光进行倍频以产生紫外激光的折叠谐振腔，所述泵浦源发出的泵浦光经过所述准直聚焦系统后进入所述折叠谐振腔，所述折叠谐振腔内设有激光晶体、Q开关及用以产生和分离紫外激光的倍频器与棱镜。

所述泵浦源采用半导体二极管泵浦源，所述泵浦源输出端带有光纤，所述泵浦源采用光纤耦合输出。

所述准直聚焦系统由前端平凸球面透镜和后端平凸球面透镜组成，所述光纤的输出端位于所述前端平凸球面透镜的焦点上，所述前端平凸球面透镜的凸面和所述后端平凸球面透镜的凸面相对设置。

所述折叠谐振腔包括有泵浦端反射镜、折叠反射镜和尾端反射镜，所述泵浦端反射镜的镜面与所述折叠反射镜的镜面之间呈有夹角，所述折叠反射镜与所述尾端反射镜的镜面之间呈有夹角，且所述泵浦端反射镜与所述尾端反射镜均位于所述折叠反射镜的同侧。

所述激光晶体位于所述泵浦端反射镜与所述折叠反射镜之间，所述Q开关位于所述激光晶体与所述折叠反射镜之间，所述倍频器位于所述尾端反射镜与所述折叠反射镜之间，所述倍频器靠近所述折叠反射镜的一侧设置有棱镜。

所述倍频器包括有二倍频晶体、三倍频晶体及温控单元，该二倍频晶体位于靠近尾端反射镜的一侧，该三倍频晶体位于所述二倍频晶体与所述折叠反射镜之间，所述三倍频晶体靠近所述折叠反射镜的一侧设置有所述棱镜。

所述棱镜为直角三棱镜，该棱镜的一直角边贴附所述三倍频晶体。

优选地，所述激光晶体为掺钕钒酸钇晶体或掺钕钇铝石榴石晶体，所述二倍频晶体与三倍频晶体的材料均为三硼酸锂晶体。

优选地，所述Q开关为声光Q开关或电光Q开关。

优选地，所述尾端反射镜角度能够调节。

本实用新型采用直接从腔外聚焦，泵浦腔内激光晶体，并采用棱镜分光技术与折叠谐振腔技术，将产生的紫外激光直接输出腔外，在腔内不需要额外的导出镜片，可以实现结构简单、成本低的效果，同时，本实用新型还可实现转换效率高及运行稳定的效果。

附图说明

图1为本实用新型单端泵浦腔内倍频紫外固体激光器的结构原理示意图。

具体实施方式

为便于对本实用新型的结构及达到的效果有进一步的了解，现配合附图并举较佳实施例详细说明如下。

如图1所示，本实用新型单端泵浦腔内倍频紫外固体激光器包括有能产生泵浦光的泵浦源1、对泵浦光进行准直及聚焦的准直聚焦系统2及对泵浦光进行倍频以产生紫外激光的折叠谐振腔3，泵浦源1发出的泵浦光经过准直聚焦系统2后进入折叠谐振腔3，折叠谐振腔3内设有激光晶体30、Q开关31及用以产生和分离紫外激光的倍频器与棱镜32。