[发明专利]可控的多波长激光输出装置

说明书

本公开提供一种可控的多波长激光输出装置，包括：基频激光源，输出波长为λ的基频激光；其中，900nm≤λ≤1600nm；二倍频非线性晶体，与所述基频激光源相连，用于将波长为λ的基频激光倍频后产生波长为λ/2的激光；三倍频非线性晶体，与所述二倍频非线性晶体相连，用于将波长为λ的基频激光和λ/2的激光三倍频后产生波长为λ/3的激光；四倍频非线性晶体，与所述三倍频非线性晶体相连，用于将波长为λ/2的激光倍频后产生λ/4的激光；以及多个温控炉，用于分别安放所述二倍频非线性晶体、三倍频非线性晶体、四倍频非线性晶体并进行加热，通过控制温控炉温度，实现调节输出光中各个波长激光的比例。

技术领域

本公开涉激光技术领域，尤其涉及一种可控的多波长激光输出装置，其输出波长可切换且功率可控。

背景技术

伴随着激光技术的发展，各式各样的激光器广泛应用于工业、科研、医学、娱乐等领域。各个领域对激光器的输出方式、性能有了越来越高的要求。同时或者交替输出多种波长的激光器逐渐被很多应用场合所需要。在探测领域，如在大气颗粒物测量方面，通常同时使用1064nm、532nm、355nm至少三种波长进行探测；在一些医疗领域，如激光碎石，需要同时使用1064nm、532nm等波长的激光进行治疗；而在加工领域中，通常根据加工材料性质的要求，采取多波长激光切换或交替输出的工作方式。

在现有的技术，如图1所示，是一种传统的腔外频率转换激光器，包括基频激光光源111、其后依次是二倍频非线性晶体121、三倍频非线性晶体122、二倍频非线性晶体固定在可移动的平台131上，三倍频非线性晶体122固定在可以移动平台132上。以此类推，通过移动平台，将非线性晶体移入移出光路，当非线性晶体在光路中时，频率转化可以发生，可产生二倍频或三倍频光；当非线性晶体移出光路时，可输出基频光。

在现有技术中，如图2所示，一种传统的频率转换激光器，包括第一路基频光源211、第二路基频光源212、其后放置非线性晶体221和非线性晶体222，光路反射镜231、以及光路切换装置241。第一路基频光源211输出的基频光经过非线性晶体221产生一路波长的激光输出，第二路基频光源212经过非线性晶体222产生另一路波长的激光输出，两路波长在切换装置处进行切换，当切换装置开的时候，可实现两路合并输出，当切换装置关的时候，可实现其中一路输出。

以上装置，一种是利用单台基频激光输出，通过机械手段控制所选波长的输出，这种采用机械装置的方式，频繁对器件进行移入移出光路的操作，长时间工作不利于激光器的稳定性。另一种是利用多路激光模块合并的方式，即利用多个激光晶体和多个非线性晶体产生多路的激光波长，再将各路激光选择性合并，这次方式增加了更多的晶体等器件，使得激光系统体积变大，且较多的器件提高了激光器的成本。除此之外，还有一些采用单台激光器进行非线性频率变换，再利用激光的偏振特性或者光学镀膜改变产生的各个波长的激光的路径，随后再进行分光或合束的方法，同样增加了激光器成本及光路的复杂性。

公开内容

(一)要解决的技术问题

基于上述问题，本公开提供了一种可控的多波长激光输出装置，以缓解现有技术中的激光装置通过机械手段控制所选波长的输出时，长时间工作不利于激光器的稳定性；以及激光器成本高及光路复杂等技术问题。

(二)技术方案

本公开的一个方面，提供一种可控的多波长激光输出装置，采用腔外频率转换的方式，包括：

基频激光源，输出波长为λ的基频激光；其中，900nm≤λ≤1600nm；

二倍频非线性晶体，与所述基频激光源相连，用于将波长为λ的基频激光倍频后产生波长为λ/2的激光；

三倍频非线性晶体，与所述二倍频非线性晶体相连，用于将波长为λ的基频激光和λ/2的激光三倍频后产生波长为λ/3的激光；