[发明专利]功率可扩展的非线性光波长转换器

权利要求书

1.一种光学系统，其包括：

激光源，其经配置以产生激光光束；

非线性晶体，其经定位使得所述激光光束的焦点在所述非线性晶体外部处于垂直于所述激光光束的光束传播方向的至少一个平面中，其中所述激光光束通过所述非线性晶体从第一波长转换为第二波长；及

晶体座组合件，其中所述非线性晶体安置于所述晶体座组合件上，其中所述非线性晶体安置于所述晶体座组合件上，其中所述晶体座组合件包含在光束传播方向的在距所述激光源不同距离处的多个安装特征，其中所述多个安装特征中的每一者包含孔，所述晶体座组合件扣接到所述孔中，其中所述激光光束在所述非线性晶体中的光束大小是通过选择所述安装特征中的一者而提供，且其中所述晶体座组合件在操作期间提供角度可接受范围的大于0％且小于或等于27％的角度稳定度。

2.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括光束成形光学器件，所述光束成形光学器件安置于所述激光源与所述非线性晶体之间且沿所述光束传播方向安置于所述非线性晶体的下游。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述晶体座组合件经配置以通过调整所述非线性晶体的中心与所述焦点之间的距离而调整所述激光光束在所述非线性晶体中的光束大小。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述非线性晶体经定位使得所述激光光束的所述焦点在所述非线性晶体外部处于垂直于所述激光光束的所述光束传播方向的所述至少一个平面中，其中具有经配置使得所述系统中的至少一个光学组件上或所述至少一个光学组件中的光束轮廓的空间峰值处的经时间平均基波光功率密度或谐波光功率密度被限制于1MW/cm²以下的瑞利范围。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述激光光束是脉冲激光光束，且其中所述非线性晶体经定位使得所述脉冲激光光束的焦点在所述非线性晶体外部处于垂直于所述脉冲激光光束的光束传播方向的至少一个平面中，其中具有经配置使得所述系统的至少一个光学组件上或所述至少一个光学组件中的基波光通量功率密度或谐波光通量被限制于10J/cm²以下的瑞利范围。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述晶体座组合件是可调整的，且其中所述非线性晶体经定位使得所述激光光束的所述焦点在所述非线性晶体外部处于垂直于所述激光光束的所述光束传播方向的所述至少一个平面中，其中具有经配置使得所述系统中的至少一个光学组件上或所述至少一个光学组件中的光束轮廓的空间峰值处的经时间平均基波光功率密度或谐波光功率密度被限制于1MW/cm²以下的瑞利范围。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述激光光束是脉冲激光光束，其中所述晶体座组合件是可调整的，且其中所述非线性晶体经定位使得脉冲激光光束的焦点在所述非线性晶体外部处于垂直于所述脉冲激光光束的光束传播方向的至少一个平面中，其中具有经配置使得所述系统中的至少一个光学组件上或所述至少一个光学组件中的基波光通量或谐波光通量被限制于10J/cm²以下的瑞利范围。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述焦点是圆形、椭圆形或像散中的至少一者。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述焦点是椭圆形的，且其中平行于离散的平面中的所述焦点比垂直于所述离散的平面中的所述焦点大。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述焦点是像散的，且其中一个平面中的所述焦点在所述非线性晶体内部，且另一平面中的所述焦点在所述非线性晶体外部。

11.根据权利要求1所述的系统，其中所述焦点是像散的且椭圆形的，其中一个平面中的所述焦点在所述非线性晶体内部，且另一平面中的所述焦点在所述非线性晶体外部，且其中在所述非线性晶体内部的所述焦点具有比在所述非线性晶体外部的所述焦点大的宽度。