[发明专利]一种高次谐波激光器

权利要求书

1.一种高次谐波激光器，其特征在于：包括一个谐波光束谐振腔，所述谐波光束谐振腔包括一个基波光束谐振腔、一个二次谐波光束谐振腔和三次谐波光束谐振腔，一个基波光束谐振腔由第一基波光束反射表面和第二基波光束反射表面形成；

一个激光介质，位于所述第一基波光束反射表面和第二基波光束反射表面之间，用于产生基波光束；

基波光束谐振腔有一个基波光束光轴；

一个二次谐波光束谐振腔和三次谐波光束谐振腔，与所述基波光束谐振腔至少部分重合，部分分离；

二次谐波光束谐振腔和三次谐波光束谐振腔，均由第一谐波光束反射表面和第二谐波光束反射表面形成；

谐波光束谐振腔有一个谐波光束光轴；

一个二次谐波或三次谐波非线性晶体，位于谐波光束谐振腔沿谐波光束光轴分布，用于将一部分基波光束转化为二次谐波光束或三次谐波光束；

导引所述基波光束沿谐波光束光轴至谐波光束谐振腔并入射至二次谐波发生器和三次谐波发生器；

一个光束分离器，将未转化的基波光束从谐波光束谐振腔内移除；

导引分离的基波光束穿过激光介质进行放大；

一个N(N2)次谐波发生器，与二次谐波发生器或三次谐波发生器光学连通，用于将二次谐波光束或三次谐波光束转化为N(N2)次谐波光束；

导引二次谐波光束或三次谐波光束使二次谐波光束或三次谐波光束穿过N(N2)次谐波非线性晶体，形成一个N(N2)次谐波光束。

2.根据权利要求1所述的一种高次谐波激光器，其特征在于：包括一个N(N2)次谐波输出耦合器，用于从谐波光束谐振腔内导出N(N2)次谐波光束。

3.根据权利要求1所述的一种高次谐波激光器，其特征在于：N(N2)次谐波发生器是非线性晶体，且为：LiNbO3，BaNa(NbO3)，LiO3，KDP，KTiOPO4，BBO，LBO和CLBO晶体中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种高次谐波激光器，其特征在于：所述基波光束光轴和谐波光束光轴相交，所述光束分离器包括一个位于所述基波光束光轴和所述谐波光束光轴交点的双色镜，双色镜对基波光束高透，对二次谐波或三次谐波或者二者全部高反，双色镜与基波光束光轴夹角α约等于布儒斯特角。

5.根据权利要求1所述的一种高次谐波激光器，其特征在于：所述激光介质的材质为Nd:YAG，Nd:YLF和Nd:YVO4晶体中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种高次谐波激光器，其特征在于：所述第一波光束反射表面和第二基波光束反射表面是基波光束的高反镜，第一谐波光束反射表面和第二谐波光束反射表面是所述二次谐波和三次谐波光束的高反镜，所述第一基波光束反射表面和所述第一谐波光束反射表面是同一反射表面，即高反镜对基波光束和二次谐波光束或三次谐波光束全部高反。

7.根据权利要求1所述的一种高次谐波激光器，其特征在于：所述二次谐波光束谐振腔或三次谐波光束谐振腔和所述二次谐波发生器或三次谐波发生器是二次谐波的，所述N次谐波是三次谐波或四次谐波或五次谐波的。所述二次谐波光束谐振腔或三次谐波光束谐振腔和所述二次谐波发生器或三次谐波发生器是三次谐波的，所述N次谐波是四次谐波或五次谐波的。由一个二次谐波光束谐振腔和三次光束谐振腔与一个二次谐波发生器和三次谐波发生器构成，所述N次谐波是四次或五次谐波的。

8.根据权利要求1所述的一种高次谐波激光器，其特征在于：所述激光介质位于基波光束谐振腔与谐波光束谐振腔分离的部分。