[实用新型]可控的被动调Q紫外激光器

说明书

一种可控的被动调Q紫外激光器，包括泵浦组件、聚焦组件、谐振组件、激光晶体、被动调Q晶体、二倍频晶体及三倍频晶体；泵浦组件包括第一泵浦激光器；谐振组件包括前端镜、转折镜及尾端镜；前端镜、折镜、及尾端镜组成激光谐振腔；第一泵浦激光器输出脉冲泵浦光；激光晶体、被动调Q晶体、二倍频晶体及三倍频晶体处于激光谐振腔中；满足泵浦功率要求的脉冲泵浦光进入激光晶体内形成粒子数反转，在被动调Q、倍频、及和频效应的依次作用下产生355nm脉冲紫外激光并透过转折镜输出到激光谐振腔外。通过在第一泵浦激光器的频率限制下，可控的被动调Q紫外激光器输出脉冲频率稳定的355nm脉冲紫外激光。

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，特别是涉及一种可控的被动调Q紫外激光器。

背景技术

激光是近代科学技术中的重大实用新型之一，其中，端面泵浦的5532nm激光应用于冷加工领域，在非金属以及精密加工中的应用价值尤其突出。获取光束质量优良，参数可控，且能长效稳定运行的紫外激光，对日渐增长的激光加工行业，意义重大。端面泵浦是比较合适的方式，不过市面上一般的单端面泵浦的紫外固体激光器采用主动调Q(声光调Q、电光调Q等)的方式，需要利用到Q驱动、Q晶体两个高价器件，成本较为高昂。在采用被动调Q的激光器中，由于调Q属于被动，激光脉冲输出通常不能由控制电路进行主动控制，难免在一个泵浦周期中产生多个脉冲组成的脉冲串，进而影响脉冲峰值功率，单位时间内输出的脉冲数存在一定的不稳定性。由于输出脉冲频率也不能主动调节；而在实际应用中，基本是利用扫描振镜使得激光沿一定的轨迹运动，依靠单脉冲打点的方式进行加工，点间距便是脉冲间隔时间乘以扫描速度，脉冲间隔的不稳定会造成打点的不均匀，频率的波动也会造成多点少点的情况，所以传统的被动调Q的激光器在工业应用上存在一定的弊端。

实用新型内容

基于此，有必要针对被动调Q激光器输出的脉冲频率不稳定的问题，提供一种可控的被动调Q紫外激光器。

一种可控的被动调Q紫外激光器，包括：泵浦组件、聚焦组件、谐振组件、激光晶体、被动调Q晶体、二倍频晶体及三倍频晶体；所述泵浦组件包括第一泵浦激光器；所述谐振组件包括前端镜、转折镜及尾端镜；所述前端镜与所述聚焦组件对应设置；所述前端镜镀808/880nm增透和1064nm高反膜；所述转折镜镀1064nm全反膜；所述尾端镜镀1064nm及532nm全反膜；所述前端镜、所述转折镜、及所述尾端镜组成激光谐振腔；所述激光晶体及所述被动调Q晶体设置在所述前端镜与所述转折镜之间，所述二倍频晶体及三倍频晶体设置在所述转折镜与所述尾端镜之间；所述第一泵浦激光器以第一预定频率输出波长808nm或880nm的脉冲泵浦光；所述脉冲泵浦光经所述聚焦组件聚焦在所述激光晶体中；满足泵浦功率要求的所述脉冲泵浦光进入所述激光晶体内形成粒子数反转后，在所述激光谐振腔内谐振放大形成连续运转的1064nm红外激光，且所述被动调Q晶体将连续运转的1064nm红外激光调整为脉冲运转的1064nm红外激光，1064nm脉冲红外激光经过所述倍频晶体时产生倍频效应，部分1064nm脉冲红外激光转换为532nm脉冲绿光，该部分532nm脉冲绿光和剩余的1064nm光经过所述尾端镜一起全反射，再一次经过所述倍频晶体；最后部分532nm绿光激光与剩余的1064nm脉冲红外激光在所述三倍频晶体内进行和频，产生355nm脉冲紫外激光；所述三倍频晶体输出端采用布氏角切割，将剩余的1064nm红外激光、532nm绿光激光、及355nm紫外脉冲激光分开；355nm紫外脉冲激光输出到所述激光谐振腔外。

上述可控的被动调Q紫外激光器，通过第一泵浦激光器输出脉冲泵浦光，在满足泵浦功率要求下，脉冲泵浦光的能量被激光晶体吸收，形成粒子数反转，脉冲运转的1064nm红外激光在二倍频晶体及三倍频晶体作用下，输出355nm紫外脉冲激光，在脉冲泵浦光下降至泵浦功率要求之下后，由于激光晶体无法吸收足够的泵浦光能量，从而停止355nm紫外脉冲激光输出，在第一泵浦激光器的频率限制下，可控的被动调Q紫外激光器的激光输出频率与第一预定频率保持同步，输出脉冲频率稳定的532nm脉冲绿光激光，令一个泵浦周期中的能量锁定在单个355nm紫外激光脉冲中，保证可控的被动调Q紫外激光器的脉冲峰值功率。