[发明专利]二次谐波产生

说明书

一种二次谐波产生器可以包括组合器，以将基本光束与残余基本光束组合。二次谐波产生器可以包括耦合到组合器的二次谐波晶体，以从基本光束和残余基本光束产生二次谐波光束。在产生二次谐波光束时，残余基本光束可以离开二次谐波晶体。

技术领域

本发明涉及二次谐波产生，且更具体地涉及用于使用环路构造进行二次谐波产生的方法。

背景技术

光谐波产生可以用于将激光从一个波长转换为较短波长(即更高频率)。例如，倍频或二次谐波产生(second harmonic generation：SHG)可以用于从近红外光获得可见光。倍频光随后可以用于产生三倍频光、用于光谱学、用于材料处理、用于光泵浦(opticalpumping)和/或诸如此类。

通常，激光的光频使用非线性光学晶体而加倍，其使用单个输入光束以提供用于转换为二次谐波所需的一对光子。图1是显示了现有技术的二次谐波产生器10的示意图。如图1所示，现有技术二次谐波产生器10包括二次谐波晶体14。在工作中，光频ω的基本的光束11入射到二次谐波晶体14上。因为二次谐波晶体14的非线性转换效率小于100％，所以仅一部分基本光束11在二次谐波晶体14中发生倍频，使得二次谐波频率2ω的二次谐波光束12与基本光束11的光频ω的未转换部分11A一起离开二次谐波晶体14。由此，两种光束离开二次谐波晶体14：基本光束11的未转换部分11A和二次谐波光束12。在一些应用中，二次谐波光束12和未转换部分11A可以入射到三次谐波晶体(未示出)，其将这些光束的一部分转换为三次谐波频率的三次谐波光束。替换地，在一些情况下，出于另一目的，二次谐波光束12可以被传播。例如，现有技术的二次谐波产生器10可以包括二向色镜(或滤光器)，其重新引导未转换部分11A并传递二次谐波光束12作为输出。

发明内容

根据一些可行的实施方式，一种二次谐波产生器可以包括组合器，以将基本光束与残余基本光束组合；和二次谐波晶体，耦合到组合器，以从基本光束和残余基本光束产生二次谐波光束，其中，在产生二次谐波光束时，残余基本光束离开二次谐波晶体。

根据一些可行的实施方式，方法可以包括：通过二次谐波产生器将基本光束传播通过二次谐波晶体，以从基本光束和残余基本光束产生二次谐波光束，其中在产生二次谐波光束时，残余基本光束可以离开二次谐波晶体；和通过二次谐波产生器传播残余基本光束，使得残余基本光束随基本光束进入二次谐波晶体，以产生二次谐波光束。

根据一些可行的实施方式，激光器可以包括：组合器，以将基本光束与残余基本光束组合；二次谐波晶体，从基本光束和残余基本光束产生二次谐波光束，其中，在产生二次谐波光束时，残余基本光束可以离开二次谐波晶体；和一个或多个光学部件，将残余基本光束引导到组合器。

附图说明

图1示出了现有技术二次谐波产生器的示意性方块图；

图2A-2D是显示了具有用于二次谐波产生的环路构造的二次谐波产生器的示例性实施方式的示意图；

图3是显示了具有用于二次谐波产生的环路构造的二次谐波产生器的另一示例性实施方式的示意图

图4是通过用于二次谐波产生的环路构造实现的非共线相位匹配例子有关的示例性图解展示。

图5是用于使用环路构造进行二次谐波光学产生的示例性过程的流程图，如在本文所述的。

具体实施方式

尽管针对各种实施例和例子描述了本发明，但是目的不是将本发明限制为这种实施例。相反，本发明涵盖各种改变和等效形式，这是本领域技术人员所应理解的。