[发明专利]一种用于提高三次谐波产生效率的方法

摘要

本发明公开了一种用于提高三次谐波产生效率的方法，包括以下步骤：1)设置三次谐波产生的装置；2)产生基频激光束并对其进行加强反射；3)进行垂直反射或倾斜反射；4)对基频激光束进行反射，使得基频激光束沿公共轴二向前传输；5)加强二次谐波光束和三次谐波光束发射。本发明属于激光技术领域，具体是指一种用于提高三次谐波产生效率的方法。

主权项

1.一种光转换效率高的三次谐波激光的产生方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)设置三次谐波产生的装置：所述三次谐波产生的装置包括光学腔、激光介质、激光泵、基频高反射镜一、Q开关、球面透镜、柱面透镜、可调节反射镜、多重波反射加强输出装置和三次谐波加强反射装置，所述激光介质、激光泵、基频高反射镜一、Q开关、球面透镜、柱面透镜、可调节反射镜、多重波反射加强输出装置和三次谐波加强反射装置均设于光学腔内，所述激光介质、激光泵、基频高反射镜一、Q开关、球面透镜、柱面透镜和可调节反射镜沿水平方向依次排列，所述激光介质、激光泵、基频高反射镜一、Q开关、球面透镜、柱面透镜和可调节反射镜水平中轴线设于同一水平公共轴一上，所述多重波反射加强输出装置设于可调节反射镜正下方，所述三次谐波加强反射装置和多重波反射加强输出装置水平方向依次排列，所述三次谐波加强反射装置和多重波反射加强输出装置水平中轴线设于同一水平公共轴二上，所述多重波反射加强输出装置为多重波高反射镜片，所述多重波高反射镜片设于可调节反射镜整下方，所述三次谐波加强反射装置包括光束高反射镜片、I型非线性二次谐波晶体和II型非线性三次谐波晶体，所述多重波高反射镜片、光束高反射镜片、I型非线性二次谐波晶体和II型非线性三次谐波晶体沿水平方向依次排列，所述光束高反射镜片、I型非线性二次谐波晶体、II型非线性三次谐波晶体和多重波高反射镜片水平中轴线设于同一水平公共轴二上；/n2)激光介质用于产生基频激光束沿着公共轴一向前后端发射，同时激光泵用以激励激光介质，基频激光束向前传输到达球面透镜并继续向前到达柱面透镜和Q开关，球面透镜调整光束的光斑尺寸，柱面透镜补偿晶体的热透镜特性，在Q开关选项中，通过在谐振腔中引入损耗来抑制激光器，同时将能量泵抽送并存储在粒子数反转中，一旦获得所需的粒子数反转，就减少损耗以允许激光发射，在这种模式下，可以从激光器产生大的脉冲链输出，基频激光束向后传输到达可调节反射镜，可调节反射镜将一部分基频激光束沿公共轴一反射到基频高反射镜一加之到达基频高反射镜一的原基频激光束，基频高反射镜一对其进行反射，改基频激光束到达可调节反射镜，可调节反射镜其与来自激光介质的前端基频高反射镜一的光学输出振荡；/n3)人工可调节可调节反射镜倾斜角度使其对基频激光束进行垂直反射，或对基频激光束进行倾斜反射；/n4)经过可调节反射镜的垂直反射基频激光束到达多重波高反射镜片，多重波高反射镜片对基频激光束进行反射，使得基频激光束沿公共轴二向前传输；/n5)经过多重波高反射镜片的反射基频激光束到达II型非线性三次谐波晶体，II型非线性三次谐波晶体与由多重波高反射镜片反射的光束振荡，II型非线性三次谐波晶体输出指向用于二次谐波产生的I型非线性二次谐波晶体，I型非线性二次谐波晶体输出指向光束高反射镜片，由于II型非线性三次谐波晶体仅在存在二次谐波光束的情况下将基波光束转换为三次谐波光束，因此基频激光束在通过II型非线性三次谐波晶体时不受影响；一小部分基频激光束通过满足其相位匹配条件(K(2w)＝K(w)+K(w))通过I型非线性二次谐波晶体转换为水平极化二次谐波光束相位匹配(晶体的取向)或非临界相位匹配(温度调谐)，基频激光束和二次谐波光束都朝向光束高反射镜片传送并从同一镜片反射回来，当基频激光束在从光束高反射镜片反射时通过I型非线性二次谐波晶体时，另一小部分基频激光束转换成其二次谐波光束，该二次谐波光束与反射的二次谐波光束叠加，形成组合的二次谐波光束，II型非线性三次谐波晶体在满足相位匹配条件k(3W)＝