[發(fā)明專利]482.5nm泵浦Pr:KYF獲得305nm連續(xù)激光的圓盤激光器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210574602.9
• 申請(qǐng)日: 2012-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN103022884B
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董淵;李述濤;呂彥飛;劉會(huì)龍;陳辰;滿東華;金光勇;張喜和
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)春理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S3/16
• 分類號(hào): H01S3/16;H01S3/081
• 代理公司: 長(zhǎng)春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 陶尊新

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種482.5nm泵浦Pr:KYF獲得305nm連續(xù)激光的圓盤激光器 ，其泵浦光為482.5nm激光，能夠經(jīng)一次倍頻獲得305nm連續(xù)激光，并 且，激光晶體的熱效應(yīng)得到減輕，泵浦能量利用率得到提高，最終效 果為輸出激光的功率得到提高，屬于激光技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，紫外激光的產(chǎn)生主要有兩種方法。一種是利用非線性倍頻晶體 對(duì)1?μm波長(zhǎng)附近的基頻光進(jìn)行非線性倍頻，再利用另一塊倍頻晶體 對(duì)得到的二次諧波進(jìn)行非線性倍頻，也就是通過對(duì)基頻光進(jìn)行四倍頻 來產(chǎn)生紫外激光；另一種方法是利用非線性倍頻晶體對(duì)1?μm波長(zhǎng)附 近的基頻光進(jìn)行非線性倍頻，再利用非線性和頻晶體對(duì)基頻光和二次 諧波進(jìn)行非線性和頻來產(chǎn)生紫外激光。上述兩種產(chǎn)生紫外激光的方法 都需要兩次非線性頻率變換過程，由于每次變換都是有一定比例的， 多次變換導(dǎo)致總變換效率較低，很難獲得高功率紫外連續(xù)激光。

于是誕生了一種通過一次非線性頻率變換獲得305nm連續(xù)激光的技術(shù)， 如董淵等人發(fā)表的論文“All-solid-state?blue?laser?pumped? Pr:KY₃F₁₀-BBO?ultraviolet?laser?at?305?nm”（Laser?Phys .?Lett.?9,No.2,116~119,2012）所公開的方案。全固態(tài)藍(lán)光泵浦激 光器位于全反射鏡腔外一側(cè)，Pr:KYF激光晶體位于由全反射鏡和輸出 耦合鏡構(gòu)成的諧振腔內(nèi)，BBO非線性倍頻晶體位于諧振腔內(nèi)且與Pr:KY F激光晶體同軸。在471nm連續(xù)泵浦激光的激勵(lì)下，Pr:KYF激光晶體產(chǎn) 生610nm激光，被BBO非線性倍頻晶體腔內(nèi)倍頻，產(chǎn)生305nm連續(xù)激光。 在該方案中，所述Pr:KYF激光晶體長(zhǎng)5?mm、摻雜濃度0.4?%，所述B BO非線性倍頻晶體尺寸為3×3×4?mm³、切割角度為θ=90°，輸出耦 合鏡腔內(nèi)鏡面曲率半徑為50?mm。該方案存在的不足其一是當(dāng)激光器 處于工作狀態(tài)時(shí)，作為增益介質(zhì)的Pr:KYF激光晶體其溫度會(huì)在短時(shí)間 內(nèi)明顯升高，出現(xiàn)十分嚴(yán)重的熱效應(yīng)，極大地降低了激光器的性能， 難以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作；其二是由于泵浦激光只是單次通過增益介質(zhì)， 能量的利用率較低；其三是在室溫下Pr:KYF激光晶體對(duì)471?nm藍(lán)色激 光吸收相對(duì)較弱，見圖1所示，而Pr:KYF激光晶體對(duì)482.5nm藍(lán)色激光 吸收較強(qiáng)。這些不足使得該激光器的光—光轉(zhuǎn)換效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

為了有效降低Pr:KYF激光晶體的熱效應(yīng)，提高泵浦光能量的利用率， 采用Pr:KYF激光晶體吸收較強(qiáng)的泵浦光，我們發(fā)明了一種482.5nm泵浦 Pr:KYF獲得305nm連續(xù)激光的圓盤激光器。

在本發(fā)明之482.5nm泵浦Pr:KYF獲得305nm連續(xù)激光的圓盤激光器中， 全反射鏡1、 Pr:KYF激光晶體2、倍頻晶體3、輸出耦合鏡4依次同軸排列，如圖2所 示，其特征在于，同軸排列的還有拋物面反射鏡5，拋物面反射鏡5位 于Pr:KYF激光晶體2與輸出耦合鏡4之間，拋物面反射鏡5中心部分有通 孔，其拋物面反射鏡面朝向Pr:KYF激光晶體2；全反射鏡1是一種金屬 熱沉，腔內(nèi)一側(cè)平面鏡面鍍有482.5?nm、610?nm的高反膜；Pr:KYF 激光晶體2為片狀，與全反射鏡1腔內(nèi)一側(cè)平面鏡面接觸；始端平面反 光鏡6軸線、終端平面反光鏡7軸線、諧振腔軸線三者平行且位于同一 平面內(nèi)，始端平面反光鏡6及終端平面反光鏡7的反光鏡面與拋物面反 射鏡5的拋物面反射鏡面相對(duì)，所述反光鏡面、拋物面反射鏡面鍍有4 82.5?nm高反膜；泵浦源提供482.5?nm泵浦光。