[發明專利]一種全固態激光器和頻光路系統

無效

• 申請號: 201310140176.2
• 申請日: 2013-04-22
• 公開（公告）號: CN103236640A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 王菲;李玉瑤;車英;焦正超
• 申請（專利權）人: 王菲
• 主分類號: H01S3/105
• 分類號: H01S3/105;H01S3/16;H01S3/109;H01S3/081;G02F1/35
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技術領域

本發明涉及一種全固態激光器和頻光路系統，屬于光電子激光技術領域。

背景技術

利用非線性光學和頻技術是獲得短波長激光的理想手段之一。已報道和頻激光器主要有腔外和腔內和頻兩種方式。腔外和頻方式主要是通過透鏡將兩個波長的基頻光聚焦到和頻晶體中實現，其不足之處在于基頻光單次經過和頻晶體，和頻效率低。腔內和頻方式主要利用二向色鏡或偏振分束鏡或雙折射晶體等光學合束元件來將兩個波長的基頻光合束到和頻晶體中進行和頻，其不足之處體現在如下幾個方面：1）光學合束元件表面膜系設計和制備要嚴格按照相應的角度，這為鍍膜工藝帶來了很大的難度；2）光路調整困難；3）腔內不加透鏡對基頻光聚焦，則兩基頻光功率密度較低，若在腔內增加透鏡對兩基頻光聚焦，由于兩基頻光波長差異而導致聚焦點縱向偏離較大，這些都影響和頻轉換效率。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的在于提供了一種全固態激光器和頻光路系統。該和頻光路系統既適應于腔內和頻，又適應于腔外和頻，光路易于調整，元件表面膜系設計和制備較為簡單。

如附圖1所示，本發明提供的一種全固態激光器和頻光路系統包括反射鏡A1、透鏡A2、反射鏡B3、和頻晶體4、透鏡B5和透鏡C6；此和頻光路系統用于對外界波長分別為λ1和λ2的激光束進行和頻而產生λ3波長的激光；λ1波長的光從該光路系統的左側進入，依次穿過反射鏡A1、透鏡A2、反射鏡B3和和頻晶體4后被透鏡B5的左側面反射而沿原光路返回；λ2波長的光從該光路系統的右側進入，依次穿過透鏡C6、透鏡B5、和頻晶體4、反射鏡B3和透鏡A2后被反射鏡A1的右側面反射而沿原光路返回；同時從右向左傳輸的λ1和λ2波長光在和頻晶體4中和頻產生的λ3波長光從和頻晶體4的左端發射，被反射鏡B3反射向下方，同時從左向右傳輸的λ1和λ2波長光在和頻晶體4中和頻產生的λ3波長光從和頻晶體4的右端發射，被透鏡B5的左側面反射后穿過和頻晶體4，最后被反射鏡B3反射向下方；?

所述的反射鏡A1優選BK7或石英材料制作的平面鏡，其左右側面均鍍制光學膜層以保證λ1波長光能夠無損耗的穿過，且λ2波長光能夠被全部反射回原光路；

所述的透鏡A2優選BK7或石英材料制作的雙凸面正透鏡，該透鏡的雙面曲率半徑的絕對值相同，其左右側面均鍍制光學膜層以保證λ1和λ2波長光均能夠無損耗穿過，用于將λ1和λ2波長光均聚焦到和頻晶體4中，同時對來自和頻晶體4的λ1和λ2的波長進行準直；

所述的反射鏡B3優選BK7或石英材料制作的平面鏡，位于透鏡A2和和頻晶體4之間，在光路中與該光路系統光軸呈45度角放置，雙側面均鍍制光學薄膜以保證對λ1和λ2波長光均能夠無損耗的穿過，對來自和頻晶體4沿該和頻光路系統光軸的λ3波長光能夠無損耗的向下反射；

所述的和頻晶體4優選KTP、KDP、DKDP、LBO、CBO、CLBO、BBO、BiBO、LiNbO3、RTP或MgO:LiNbO₃晶體，其雙面鍍制對λ1、λ2和λ3波長光的增透膜層，用于對λ1和λ2波長光進行和頻來獲得λ3波長光，位于該和頻光路系統中反射鏡B3和透鏡B5之間，該和頻晶體4的中心位于透鏡A2的焦點附近；

所述的透鏡B5優選BK7或石英材料制作的左側面為凹面的透鏡，對于λ1波長光，該透鏡左側凹面焦點與透鏡A2的焦點重合，該透鏡的雙側面均鍍制光學薄膜，以保證左側凹面對λ1和λ3波長光均能夠無損耗的反射，且λ2波長光能夠無損耗的穿過該透鏡；

所述的透鏡C6優選BK7或石英材料制作的透鏡，該透鏡的雙側面均鍍制對λ2波長光的增透膜，其與透鏡B5構成一個焦距為正值的光學系統，該光學系統與透鏡A2一起構成一個對λ2波長光的調焦開普勒望遠系統，此望遠系統內部實焦點位于和頻晶體4的中心附近；

所述的調焦開普勒望遠系統由兩個焦距為正值的透鏡或光學系統組成，且前一個透鏡或光學系統的像方焦點與后一個透鏡或光學系統的物方焦點重合。

有益效果：本發明提供的一種全固態激光器和頻光路系統，利用色差校正和構造開普勒望遠系統相結合的方式來提高λ1和λ2波長光在和頻晶體4中的功率密度，通過膜系設計使λ1和λ1波長光能夠在和頻晶體4中往返和頻，從而提高和頻轉換效率。

附圖說明

圖1是一種全固態激光器和頻光路系統示意圖。

圖中1-反射鏡A、2-透鏡A、3-反射鏡B、4-和頻晶體、5-透鏡B、6-透鏡C。

具體實施方式

實施例1一種全固態激光器和頻光路系統。