[发明专利]一种紫外飞秒激光器

说明书

本发明提供一种紫外飞秒激光器，包括沿激光的出射方向依次设置的基频飞秒激光器、二倍频晶体、偏振控制器、三倍频晶体和第一双折射晶体，第一双折射晶体包括第一入射端面、第一出射端面和第二出射端面，第一入射端面和第一出射端面平行，第二出射端面位于第一出射端面的反射光的出光方向上，第一入射端面和第一出射端面均透射三倍频飞秒激光，第一出射端面全反射二倍频飞秒激光和基频飞秒激光，第二出射端面透射二倍频飞秒激光和基频飞秒激光；从三倍频晶体出射的不同波长的激光以三倍频光的布鲁斯特角经第一入射端面射入第一双折射晶体，第一双折射晶体将不同波长的激光分离。本发明提供的紫外飞秒激光器体积小、调试方便。

技术领域

本发明涉及激光器领域，尤其涉及一种紫外飞秒激光器。

背景技术

紫外飞秒激光一般通过腔外倍频产生，具有飞秒激光高峰值功率和紫外光短波长的特点，因此激光器内部光学器件非常容易损坏，从而影响激光器寿命。紫外光谐波分离器是激光器中比较容易损坏的光学元件，其是一种镀紫外光反射其它光透射的分光膜的分束镜，不镀膜的损伤阈值远远大于镀膜，因此可以使用不镀膜的分光元件替换掉镀膜的分束镜。常见的不镀膜分光器件有：色散补偿棱镜对和格兰泰勒棱镜。色散补偿棱镜对布鲁斯特角入射，透过率较高，但是调节麻烦，而且会引入较大的色散，影响紫外飞秒激光的脉宽；格兰泰勒棱镜入射光为正入射，且有一部分能量会在空气隙中损失，上述两种不镀膜分光器件的紫外光透过率一般低于90％。

综上，将不镀膜、透过率高且不影响紫外飞秒激光参数的谐波分离器用于紫外飞秒激光器中会大幅提高激光器寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种紫外飞秒激光器，该紫外飞秒激光器使用不镀膜、透过率高且不影响紫外飞秒激光参数的谐波分离器。

本发明提供一种紫外飞秒激光器，包括基频飞秒激光器、二倍频晶体、偏振控制器、三倍频晶体、第一双折射晶体、第一挡光块和第二挡光块，所述基频飞秒激光器、二倍频晶体、偏振控制器、三倍频晶体和第一双折射晶体沿激光的出射方向依次设置，所述第一双折射晶体包括第一入射端面、第一出射端面和第二出射端面，所述第一入射端面和第一出射端面平行，所述第二出射端面位于第一出射端面的反射光的出光方向上，所述第一入射端面和第一出射端面均透射三倍频飞秒激光，且所述第一入射端面部分反射二倍频飞秒激光和基频飞秒激光，所述第一出射端面全反射二倍频飞秒激光和基频飞秒激光，所述第二出射端面透射二倍频飞秒激光和基频飞秒激光；所述第一挡光块位于第一入射端面的反射光的出光方向上，所述第二挡光块位于第二出射端面的出光方向上；从三倍频晶体出射的不同波长的激光以三倍频光的布鲁斯特角经第一入射端面射入第一双折射晶体，经第一双折射晶体后，不同波长的激光发生分离。

进一步地，所述第一双折射晶体还包括第三出射端面和第四出射端面，所述第三出射端面与第二出射端面平行，所述第三出射端面和第二出射端面均全反射三倍频飞秒激光、部分反射基频飞秒激光和二倍频飞秒激光，所述第四出射端面透射基频飞秒激光和二倍频飞秒激光。

进一步地，所述紫外飞秒激光器还包括第四挡光块，所述第四挡光块位于第三出射端面的透射光的出光方向上。

进一步地，所述紫外飞秒激光器还包括第二双折射晶体，所述第二双折射晶体与第一双折射晶体对称放置，所述第二双折射晶体包括第二入射端面和透射端面，所述第二入射端面和透射端面平行，且均透射三倍频飞秒激光，所述第二入射端面位于第一出射端面的透射光的出光方向上。

进一步地，所述二倍频晶体是按Ⅰ类相位匹配角切割的LBO或BBO晶体。

进一步地，所述三倍频晶体是按Ⅰ类相位匹配角切割的LBO或BBO晶体。

进一步地，所述第一双折射晶体和第二双折射晶体均为紫外光透明的α-BBO晶体。

进一步地，所述第一双折射晶体和第二双折射晶体均为紫外光透明的石英晶体。