[实用新型]一种基于腔外倍频技术的超紧凑紫外脉冲固体激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光器技术领域，尤其涉及一种基于腔外倍频技术的超紧凑紫外脉冲固体激光器。

背景技术

355nm脉冲激光器由于具有峰值功率高、重复频率高、脉冲短等优点而被广泛用于激光快速成形，激光焊接，激光打孔、切割，激光刻蚀，激光微调，激光划线，激光清洗，激光热处理等领域。产生355nm脉冲激光器输出通常是采用声光调制的方式实现脉冲输出，但是采用声光调Q，使激光器的设计复杂、稳定性差且成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于腔外倍频技术的超紧凑紫外脉冲固体激光器。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

本实用新型包括泵浦源、光学耦合系统、键合晶体、KTP倍频晶体和LBO合频晶体，所述键合晶体为Nd：YAG+Cr：YAG晶体，长度为10mm，并且前端面镀808nmAR/1064HR膜，另一面镀1064nmPR膜；所述泵浦源发出的激光通过光学耦合系统耦合至增益介质键合晶体上，KTP倍频晶体放置在键合晶体后面，输出532nm，KTP晶体两端镀1064nmAR/532nmHR膜；LBO合频晶体放置在KTP倍频晶体后面，1064nm+532nm激光经过LBO合频晶体，实现了1064n+532nm合频至355nm的激光频率转换，所述键合晶体、KTP倍频晶体及LBO合频晶体周围分别设置紫铜散热装置，所述紫铜散热装置分别紧贴键合晶体、KTP倍频晶体及LBO合频晶体周围设置，最后输出355nm紫外激光。

本实用新型优选的，所述键合晶体采用Nd：YAG+Cr：YAG晶体，通过调整制冷器温控电流使所述泵浦源的发射波长为808.5nm，与Nd：YAG+Cr：YAG晶体的吸收峰相匹配。

本实用新型优选的，所述光学耦合系统采用非球面透镜。

本实用新型优选的，所述KTP晶体长度为10mm，LBO晶体长度为15mm。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型采用被动调Q装置实现脉冲激光输出，被动调Q是被激光辐射自身启动的，因此不需要高压、快速电光驱动器或射频调制器，使得激光器的结构设计简单、系统体积小、坚固，并且能够节约成本；Nd：YAG+Cr：YAG晶体能有效降低激光晶体的温度，减少端面变形带来的热透镜效应的影响，提高了光-光转换效率及抗光伤阈值，改善了激光的输出光束质量，缩小了体积。

附图说明

图1是本实用新型所述一种基于腔外倍频技术的超紧凑紫外脉冲固体激光器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示：本实用新型包括泵浦源1、光学耦合系统2、键合晶体3、KTP倍频晶体4、LBO合频晶体5，所述键合晶体3采用Nd：YAG+Cr：YAG晶体，其前端面镀808nmAR/1064HR膜，其中AR表示抗反膜，HR表示高反膜，对808nm的激光透过率为99.8%以上，对1064nm的激光反射率为99.8%以上，作为谐振腔的一个镜面，两一面镀1064nmPR，对1064nm的激光透过率为80%，其长度为10mm；通过调整制冷器的制冷电流，使所述泵浦源1发出波长为808.5nm的激光，与Nd：YAG+Cr：YAG晶体的吸收峰相匹配，并通过光学耦合系统2耦合至Nd：YAG+Cr：YAG晶体3上；在Nd：YAG+Cr：YAG晶体后面放置KTP倍频晶体4，KTP倍频晶体长度为10mm，KTP晶体两端面镀1064nmAR/532nmHR膜，对1064nm、532nm的激光透过率为98%以上；在kTP倍频晶体4后面放置三倍频晶体LBO晶体5，LBO晶体两端面镀1064/532nm/355nm增透膜，实现1064nm+532nm合频至355nm的激光频率转换，最终实现355nm的紫外激光输出。

所述光学耦合系统2采用非球面透镜，曲率半径为10mm，焦距为10mm，所述LBO合频晶体5的长度为15mm，LBO合频晶体5两面均镀1064nm/532nm/355nmAR膜，对1064、532nm、355nm的激光的透过率为95%以上，实现激光器的结构设计简单、系统体积小；所述Nd：YAG+Cr：YAG晶体3、KTP倍频晶体4及LBO合频晶体5的非入光面及出光面的表面包裹铟膜，然后周围分别设置紫铜散热装置（图中未示出），所述紫铜散热装置分别紧贴Nd：YAG+Cr：YAG晶体3、KTP倍频晶体4及LBO合频晶体5周围设置，对所述Nd：YAG+Cr：YAG晶体3、KTP倍频晶体4及LBO合频晶体5进行散热。