[发明专利]一种高阶横模绿光固体激光器

说明书

本发明公开了一种高阶横模绿光固体激光器，包括依次布设的泵浦源、准直聚焦系统、激光谐振腔系统和模式监测系统，激光谐振腔系统的谐振腔包括入射腔镜和多个输出镜，所述的入射腔镜采用倾斜设置，入射腔镜和多个输出镜之间分别构成不同的输出端，其中一条输出端上设有第一晶体和第一输出镜，另一条输出端上设有第二晶体和第二输出镜，第一输出镜的输出端设有模式监测系统，泵浦光经准直聚焦系统和入射腔镜后入射到第一晶体表面，第一晶体产生的高阶横模进行腔内振荡，并分别通过第一输出镜和第二输出镜输出。本发明可以实现绿光波段的高阶横模激光输出，结构简单，体积小，有利于小型化集成化，方便实际应用。

技术领域

本发明涉及一种固体激光器，尤其涉及一种高阶横模绿光固体激光器。

背景技术

激光高阶横模因其独特的空间结构分布，在操纵微粒、激光加工、通信传输等领域有着重要的作用。常见的激光高阶横模有拉盖尔-高斯模式、因斯-高斯模式和厄米特-高斯模式等。高阶模式的产生有很多方式，激光谐振腔腔外产生高阶横模通常采用空间光调制的方法，主要是利用液晶空间光调制器，但液晶的损伤阈值较低，很难实现高功率输出。而通过腔内直接产生的高阶横模模式更加纯净，更容易实现高功率输出。

目前绿光波段的激光在医学治疗、精密加工、海洋通信等领域有着广泛的应用。首先，绿光可以作为紫外、深紫外激光器的泵浦源，这是目前最广泛且直接有效产生紫外和深紫外激光的方法。其次，人眼对绿光的敏感度高，可以利用绿光波长的脉冲激光进行眼科手术治疗。此外，海水对蓝绿光的衰减比其它波段光的衰减小的多，存在通光窗口，使得绿光波段的激光在水下远距离通讯和激光水下探测变为可能。产生绿光波段的高阶横模，将拓宽高阶横模的应用范围。目前产生绿光波段的高阶横模激光器主要存在以下问题：(1)主要采用腔外倍频的方式，但腔外倍频的转化效率较低。而腔内倍频输出产生的绿光激光器主要是基模输出。(2)高阶横模激光器还存在实时观测和应用的冲突问题，高阶横模激光器通常只有一个输出端，无法做到实时检测的同时进行激光加工等实际应用。若同时进行观测和应用，需要在激光谐振腔外利用分束镜进行分束，此时将导致激光能量的损耗。因此设计一种高阶横模激光器能同时实现模式监测和应用具有重要的意义。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供一种激光横模模式可调的高阶横模绿光固体激光器。

技术方案：本发明包括依次布设的泵浦源、准直聚焦系统、激光谐振腔系统和模式监测系统，所述激光谐振腔系统的谐振腔包括入射腔镜和多个输出镜，所述的入射腔镜采用倾斜设置，入射腔镜和多个输出镜之间分别构成不同的输出端，其中一条输出端上设有第一晶体和第一输出镜，另一条输出端上设有第二晶体和第二输出镜，第一输出镜的输出端设有模式监测系统，泵浦光经准直聚焦系统和入射腔镜后入射到第一晶体表面，第一晶体产生的高阶横模进行腔内振荡，并分别通过第一输出镜和第二输出镜输出。

所述的泵浦源采用光纤耦合激光二极管。

所述的准直聚焦系统包括依次设置的第一透镜和第二透镜。

所述的泵浦源、第一透镜和第二透镜固定于同一调整架上，其中，第一透镜对倍频光的反射率高于第二透镜对倍频光的反射率。

所述的入射腔镜镀有介质膜。

所述的第一输出镜选用平凹透镜，其凹面镀有介质膜。

所述的第二输出镜选用平面透镜，其输出面镀有介质膜。

所述的第一输出镜对绿光的反射率高于第二输出镜对绿光的反射率。

所述的第一晶体采用激光晶体，所述的第二晶体采用倍频晶体。

所述的模式监测系统采用CCD实时监测。