[发明专利]一种355nm紫外光的输出方法及系统

说明书

本发明属于激光技术领域，提供了一种355nm紫外光的输出方法及系统，包括：控制第一激光器产生的激光脉冲经倍频晶体产生532nm倍频光和基频光；控制第二激光器产生泵浦光，以泵浦Nd:YVO₄晶体；基频光分别经第一双色镜和第二双色镜反射后，照射到经泵浦后的Nd:YVO₄晶体；基频光经泵浦后的Nd:YVO₄晶体放大后照射到第三双色镜，并被反射至和频晶体；532nm倍频光经第一双色镜透射后，照射到一反射镜，并被反射至所述第三双色镜，经所述第三双色镜反射后同样照射至所述和频晶体，以和照射在所述和频晶体上的基频光共同产生355nm紫外光，并输出。通过该方法可以在倍频时提高532nm倍频光转换效率，同时保证了之后的和频过程可以在较短晶体长度下实现532nm紫外光的高效转换输出。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，尤其涉及一种355nm紫外光的输出方法及系统。

背景技术

激光加工是激光应用最广泛的技术，主要实现对各种材料的切割、焊接、熔覆、打孔、雕刻和热处理等。激光加工作为多学科交叉应用技术，是在计算机技术、材料科学、激光技术、数控技术以及检测技术充分发展的基础上，发展的材料加工技术。

紫外波段皮秒激光由于其波长短，单光子能量高，能量较为集中，作用时间较短等优势，被广泛应用于高精度机械零件加工、物质检测以及生物医疗技术中，具有很大的市场前景和发展潜力。

目前，由于在紫外波段激光还没有相应的激光增益晶体。因此，获得355nm紫外波段的激光输出方法主要是利用非线性频率变换。在产生紫外皮秒355nm激光的过程中，一般利用Nd:YVO₄或Nd:YAG晶体产生1064nm基频光，之后通过其三倍频产生355nm紫外光。具体为：通过基频光的多级放大提高1064nm种子光的功率，之后再进行倍频产生532nm二次谐波并控制转换效率为50％左右，1064nm基频光与532nm倍频光的光子数比接近2:1入射到和频晶体中，最终和频产生355nm紫外输出。在和频过程中，1064nm和532nm的光子数配比对355nm的产生至关重要。532nm的输出功率决定了最终355nm的输出功率，与此同时，1064nm的功率决定了532nm到355nm的转换速率，即最高转换效率对应的最佳晶体长度。

在传统方案中，532nm激光的转换效率被限制，使355nm激光的最大输出功率也被限制。因此，在传统的方案中，1064nm和532nm的功率矛盾直接影响了355nm产生的效率和晶体选择。

故有必要提出一种新的技术方案，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种通用运动355nm紫外光的输出方法及方法，以解决现有工业等设备控制过程中采用多个控制器造成开发时资源浪费且稳定性不好的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种355nm紫外光的输出方法，其特征在于，包括：

控制第一激光器产生激光脉冲，所述激光脉冲经倍频晶体后产生532nm倍频光和剩余的1064nm基频光；

控制第二激光器产生泵浦光，用以泵浦激光晶体；

所述剩余的1064nm基频光分别经第一双色镜和第二双色镜反射后，与所述泵浦光共同入射到经泵浦后的激光晶体；

所述剩余的1064nm基频光经激光晶体放大后照射到第三双色镜，并透射至和频晶体；

所述532nm倍频光经所述第一双色镜透射后，照射到一反射镜，并被反射至所述第三双色镜，经所述第三双色镜反射后照射至所述和频晶体，以和照射在所述和频晶体上的被放大后的剩余的1064nm基频光共同产生355nm紫外光，并输出。

可选地，所述泵浦激光晶体的过程为：