[发明专利]一种倍频光路模块及包括该模块的倍频激光系统

摘要

本发明公开了一种倍频光路模块及包括该模块的倍频激光系统，包括第二光纤、准直器透镜FC、设定厚度的薄金属垫片、第一腔镜CM1、第二腔镜CM2、第三腔镜CM3、第四腔镜CM4、设定温度环境下的周期性极化晶体，所述第一腔镜CM1、第二腔镜CM2、第三腔镜CM3、第四腔镜CM4形成光路在腔镜内侧面传递的碟型腔，所述周期性极化晶体设置在第三腔镜CM3和第四腔镜CM4之间的光路上，所述薄金属垫片一侧面贴在第二光纤的输出端的端面上。该发明的优点在于：设定厚度的薄金属垫片的设置可以替换透镜组与碟型腔进行模式匹配，这样使用的器件少，易于集成。

主权项

1.一种倍频光路模块，其特征在于，包括第二光纤(3)、准直器透镜FC、设定厚度的薄金属垫片(4)、第一腔镜CM1、第二腔镜CM2、第三腔镜CM3、第四腔镜CM4、设定温度环境下的周期性极化晶体(6)，所述第一腔镜CM1、第二腔镜CM2、第三腔镜CM3、第四腔镜CM4形成光路在腔镜内侧面传递的碟型腔，所述周期性极化晶体(6)设置在第三腔镜CM3和第四腔镜CM4之间的光路上；所述薄金属垫片(4)一侧面贴在第二光纤(3)的输出端的端面上，相对的另一侧面与准直器透镜FC之间的间距为聚焦距离f，所述第一腔镜CM1和第二腔镜CM2连线的中心与准直器透镜FC间距为L₁₂，所述第二光纤(3)传输的光路依次经过薄金属垫片(4)和准直器透镜FC后从第一腔镜CM1背向碟型腔的面穿过第一腔镜CM1，然后依次经过第二腔镜CM2面向碟型腔中部的内侧面后反射到第三腔镜CM3面向碟型腔中部的内侧面、然后反射到第四腔镜CM4面向碟型腔中部的内侧面，倍频光束穿过第四腔镜CM4从背向碟型腔中部的外侧面处输出；所述第二光纤(3)输出端的端面到第一腔镜CM1和第二腔镜CM2之间的光路中心点的光纤传播矩阵表示为式中f为准直器透镜FC的聚焦距离,x为薄金属垫片(4)的厚度，A₁、B₁、C₁、D₁为传播矩阵中的诸元素；第二光纤(3)输出端端面处的q参数为q0＝iZ₀＝iπw0²/λ；第一腔镜CM1和第二腔镜CM2的q参数为q1＝iZ₁＝iπw1²/λ；w0为第二光纤(3)端面的芯径，w1为碟型腔内的第一腔镜CM1和第二腔镜CM2间的束腰半径大小，i为虚数单位，λ为倍频的设定波长，Z₀和Z₁为瑞丽距离；第一腔镜CM1和第二腔镜CM2连线的中心到准直器透镜FC为设定距离L₁₂，L₁₂符合公式在腔内循环一周总的矩阵可表达为式中r为第三腔镜CM3和第四腔镜CM4的曲率半径，L_c为晶体的长度，l₁为第三腔镜CM3和第四腔镜CM4的距离，其余腔镜间距离为l，距离l等于腔内循环一周总的长度减去第三腔镜CM3和第四腔镜CM4间的距离，n为周期性极化晶体(6)的折射率，A₂、B₂、C₂、D₂为传播矩阵中的诸元素；在满足条件|A₂+D₂|<2，第三腔镜CM3和第四腔镜CM4之间的束腰半径大小为