[发明专利]一种用于木材加工的紫外超快激光器

权利要求书

1.一种用于木材加工的紫外超快激光器，其特征在于，包括皮秒种子源(1)、激光放大器(2)和激光频率变换模块(3)，所述皮秒种子源(1)产生的激光经过所述激光放大器(2)的放大和所述激光频率变换模块(3)的频率变换调制后得到和频紫外皮秒激光；

所述皮秒种子源(1)产生的皮秒激光经过所述激光放大器(2)的放大作用后得到高功率基频光，所述高功率基频光经过反射输入所述激光频率变换模块(3)并通过非线性效应转换为倍频光，且所述激光频率变换模块(3)通过调控所述高功率基频光和所述倍频光的和频参数以在和频时获得符合木材木质素对激光能量吸收波长范围的和频紫外皮秒激光。

2.根据权利要求1所述的一种用于木材加工的紫外超快激光器，其特征在于：所述激光频率变换模块(3)包括倍频组件(31)以及和频组件(32)，所述倍频组件(31)将所述高功率基频光通过非线性效应进行频率转换得到倍频光，所述和频组件(32)将所述高功率基频光和所述倍频光分成两个光路传输，并且所述和频组件(32)通过调控所述高功率基频光和所述倍频光在传输过程中的时间参数、空间参数和偏振参数以在和频时获得所述和频紫外皮秒激光。

3.根据权利要求2所述的一种用于木材加工的紫外超快激光器，其特征在于：所述倍频组件(31)包括倍频聚焦透镜(311)和倍频晶体(312)，所述倍频聚焦透镜(311)的两端面上镀有对所述高功率基频光高透的第一高透膜，且所述倍频晶体(312)的两端面上镀有对所述高功率基频光和所述倍频光双高透的第二高透膜。

4.根据权利要求3所述的一种用于木材加工的紫外超快激光器，其特征在于：所述和频组件(32)包括分光镜(322)、基频传输单元、倍频传输单元以及合束和频单元，所述高功率基频光和所述倍频光通过所述分光镜(322)分别沿着所述基频传输单元和倍频传输单元传输，所述基频传输单元通过延长所述高功率基频光的光路以及对所述高功率基频光光斑调整以使得所述高功率基频光与所述倍频光在时间和空间上重合，所述倍频传输单元通过改变所述倍频光的偏振以确保所述高功率基频光和所述倍频光具有相同的偏振，调制后的所述高功率基频光和倍频光经过所述合束和频单元获得用于满足木材高精度激光加工的所述和频紫外皮秒激光。

5.根据权利要求4所述的一种用于木材加工的紫外超快激光器，其特征在于：所述分光镜(322)为45度半反半透的平面镜，所述分光镜(322)的表面镀有对所述基频光50％透过以及对所述倍频光50％反射的复合膜。

6.根据权利要求4所述的一种用于木材加工的紫外超快激光器，其特征在于：所述基频传输单元包括光路延时部件和基频聚焦镜(321)，所述光路延时部件由四个基频光45度高反镜(323)组成，其中两个所述基频光45度高反镜(323)设置在平移台上，通过调节所述平移台的位置来改变所述高频率基频光的光路长度以使得和频时所述高功率基频光和倍频光的时间重合，且所述基频聚焦镜(321)用于控制输出的所述高功率基频光的光斑大小以确保和频时所述高功率基频光和倍频光的空间重合。

7.根据权利要求6所述的一种用于木材加工的紫外超快激光器，其特征在于：所述倍频传输单元包括两个45度平面反光镜(324)以及设置在两个所述45度平面反光镜(324)之间的双波长波片(325)，沿着所述倍频光的传输方向在所述双波长波片(325)后方设有倍频聚焦镜(326)，所述第一个45度平面反光镜(324)将所述倍频光反射到所述双波长波片(325)，所述双波长波片(325)改变倍频光的偏振以确保所述基频光和所述倍频光具有相同的偏振，调制偏振后的所述倍频光经过倍频聚焦镜(326)控制所述倍频光的光斑大小以确保和频时所述高功率基频光和倍频光的空间重合。