[实用新型]可见光波段光纤激光器腔内倍频产生紫外激光的装置

说明书

本实用新型公开了可见光波段光纤激光器腔内倍频产生紫外激光的装置，包括基频光光纤激光器系统、倍频系统、光学耦合系统。基频光光纤激光器系统用于产生基频光，倍频晶体置于基频光光纤激光器腔内，一对紫外非球面透镜组在腔内将基频光聚焦在晶体上提供较大的基频光功率密度，产生紫外波段倍频激光。本实用新型利用非线性晶体对多种可见光波段的基频光二倍频，获得了在240‑288nm波段可调谐连续紫外激光。本实用新型由可见光波段光纤激光器直接腔内倍频产生紫外激光，解决了传统通过全固态紫外激光器倍频产生紫外激光存在结构复杂、光束质量相对较差、难以小型化及维护等问题。

技术领域

本实用新型涉及激光器领域，特别涉及非线性频率变换光纤激光器。

背景技术

紫外激光在光数据存储、光刻技术、微电子学、大气探测、微加工及生物医学等领域有着广泛的应用，相对于长波激光而言，短波长紫外激光有着独特的优势。紫外激光不同于红外或可见光波段采用局部加热使物质融化这种加工方式，是通过直接破坏连接物质原子组分的化学键，而这种将物质分离成原子的过程是在低温条件下完成的，具有更优的边缘强度与精细加工的能力，在微加工与微电子学领域有着难以替代的地位。传统的紫外激光器主要分为气体激光器与全固态紫外激光器，而本实用新型采用激光二极管(LD)泵浦的可见光光纤激光器直接二倍频产生紫外激光的技术，具有效率高、小型化、较好的光束质量以及无需维护成本等特点。

光纤激光器是由泵浦源、增益光纤、谐振腔等部件构成。由于人眼对可见光波段的激光尤其敏感，所以在激光的研究及其应用领域都占据了重要地位。可见光激光源在生物医学、数据存储、可见光通信、激光加工、天体物理等方面有广泛的应用。由于长期以来产生可见光激光的途径主要采用全固态激光器/染料激光器的非线性频率变换技术(如倍频、和频、参量过程)，存在成本较高、系统较复杂、散热困难、光束质量相对较差等缺点，因此，采用稀土离子直接跃迁产生可见光激光，同时发挥光纤激光器结构紧凑、无需散热、光束质量好且免维护等优点，被认为是产生高性能可见光激光的理想选择。但目前光纤激光器面临难以小型化(使用大量块状光纤部件)以及可见光激光输出功率低的问题。本实用新型提供一种紧凑型全光纤结构的高功率光纤激光器作为倍频紫外激光的基频光这一创新方案，实现全光纤小型化、高功率、高性能、低成本的基频光激光器系统。