[發(fā)明專利]一種高能量激光倍頻調(diào)Q裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210175979.7
• 申請(qǐng)日: 2012-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN102664344A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王偉;曹慶豐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海奧通激光技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01S3/11
• 分類號(hào): H01S3/11
• 代理公司: 上海寶鼎專利代理有限公司 31222
• 代理人: 龔崢嶸

本發(fā)明公開了一種高能量激光倍頻調(diào)Q裝置，包括一線偏振電光調(diào)Q激光發(fā)生裝置，還包括至少兩個(gè)分光倍頻裝置以及一合束鏡組；所述的分光倍頻裝置包括沿分光光路順序設(shè)置的分光鏡、二分之一波片或四分之一波片、倍頻晶體、基頻光高反倍頻光高透的濾光片，擴(kuò)束鏡組、光闌以及倍頻光全反射鏡，所述每個(gè)分光倍頻裝置中的分光鏡都設(shè)置在所述線偏振電光調(diào)Q激光發(fā)生裝置的激光出射光路上，所述每個(gè)分光倍頻裝置中的全反射鏡的出射光路對(duì)應(yīng)所述合束鏡組、并通過所述合束鏡組將所述至少兩個(gè)分光倍頻裝置輸出的多路激光的整形合束輸出，同時(shí)有效的降低對(duì)倍頻晶體尺寸和質(zhì)量的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種激光設(shè)備，尤其涉及一種高能量激光設(shè)備。

背景技術(shù)

摻鈦藍(lán)寶石激光器，簡稱鈦寶石激光器，因其在輸出激光波長在較大的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)（660nm~1.1μm）而在醫(yī)學(xué)和科研方面有著廣泛的用途，其常用的泵浦源則經(jīng)常采用目前技術(shù)已經(jīng)較成熟的532nm電光調(diào)Q脈沖激光，而532nm激光則一般使用燈泵的Nd:YAG激光器腔外倍頻得到。

532nm電光調(diào)Q脈沖激光常用于對(duì)鈦寶石激光器的泵浦，而鈦寶石的損傷閾值較低，為獲得較大的調(diào)諧后的輸出激光，一般采用多級(jí)放大的方式來得到，，泵浦源則常采用具有較大單脈沖能量的調(diào)Q532nm激光器，使用時(shí)使用固定透反射率的分光鏡進(jìn)行分光后分別做振蕩級(jí)和放大級(jí)的泵浦源。產(chǎn)生532nm激光的倍頻晶體通常采用偏硼酸鋇(BBO) 、三硼酸鋰(LBO)、磷酸二氫鉀（KDP）和鈮酸鋰（LN）等非線性材料，但這些材料存在或生長困難、或匹配困難、或損傷閾值低、或易潮解等各種難題導(dǎo)致難以普及推廣使用。現(xiàn)在一般采用磷酸鈦氧鉀（KTP）晶體來作為倍頻晶體使用，盡管該晶體存在相位匹配角對(duì)溫度變化敏感，高功率泵浦時(shí)有灰跡效應(yīng)、且該晶體激光損傷閾值較低的缺點(diǎn)，但該晶體存在非線性系數(shù)大、在空氣中性質(zhì)穩(wěn)定、倍頻效率高等優(yōu)點(diǎn)，由于目前工藝已經(jīng)很成熟，性價(jià)比高，是目前中小型激光器中最常使用的非線性晶體材料。

對(duì)于醫(yī)學(xué)和科研方面，使用的高能量的調(diào)Q532nm激光通常使用大光斑基頻激光通過大尺寸的倍頻晶體然后壓縮光束直徑來獲得，但能獲得的高能量倍頻激光最大能量受晶體和晶體上膜層的損傷閾值的局限無法太高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題是提供一種用于多光路同時(shí)倍頻合束輸出高能量調(diào)Q激光的裝置。該裝置能輸出高能量倍頻光激光，并且能有效的降低對(duì)倍頻晶體尺寸和質(zhì)量的要求。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用如下的技術(shù)方案：

一種高能量激光倍頻調(diào)Q裝置，包括一線偏振電光調(diào)Q激光發(fā)生裝置，還包括至少兩個(gè)分光倍頻裝置以及一合束鏡組；所述的分光倍頻裝置包括沿分光光路順序設(shè)置的分光鏡、二分之一波片或四分之一波片、倍頻晶體、基頻光高反倍頻高透的濾光片，擴(kuò)束鏡組、光闌以及倍頻光全反射鏡，所述每個(gè)分光倍頻裝置中的分光鏡都設(shè)置在所述線偏振電光調(diào)Q激光發(fā)生裝置的激光出射光路上，所述每個(gè)分光倍頻裝置中的全反射鏡的出射光路對(duì)應(yīng)所述合束鏡組、并通過所述合束鏡組將所述至少兩個(gè)分光倍頻裝置輸出的多路激光的整形合束輸出。

所述的線偏振電光調(diào)Q激光發(fā)生裝置為1064nm線偏振電光調(diào)Q激光發(fā)生裝置；所述的分光鏡為1064nm分光鏡，所述的濾光片為1064nm高反532nm高透濾光片，所述的擴(kuò)束鏡為532nm擴(kuò)束鏡組，所述的全反射鏡為532nm全反射鏡。

本發(fā)明通過巧妙的分光、倍頻、合束的設(shè)計(jì)有效地完成了高能量調(diào)Q激光的倍頻，通過光學(xué)器件將高能量調(diào)Q激光以特定的透射/反射比例（Tp/Rp）進(jìn)行分光，經(jīng)過不同的光學(xué)器件將基頻激光分成接近均勻的等份，然后通過倍頻晶體進(jìn)行對(duì)分光后的基頻激光倍頻然后濾光后輸出倍頻光激光，倍頻輸出的激光經(jīng)過準(zhǔn)直擴(kuò)束光闌整形后再由透鏡組合束成一路激光輸出。

這樣既完成了高能量調(diào)Q激光的倍頻，又合理巧妙地控制了倍頻晶體的尺寸，控制了光學(xué)元件的成本。