[發明專利]266nm固體激光器及其光束質量優化方法

有效

• 申請號: 202011391837.5
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112510476B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 陳彬彬;王家贊;江銳;任俊杰;劉廣義
• 申請（專利權）人: 北京科益虹源光電技術有限公司
• 主分類號: H01S3/109
• 分類號: H01S3/109;H01S3/02;H01S3/07;H01S3/102
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種266nm固體激光器，其特征在于，包括：

第一倍頻結構，用于形成532nm激光束；

第二倍頻結構，沿所述266nm固體激光器的激光出射光路設置于所述第一倍頻結構之后，用于接收所述532nm激光束并將其轉換為266nm的高功率紫外激光束；

其中，所述第二倍頻結構包括：

四倍頻晶體組件，由沿所述激光出射光路依次設置的第一BBO晶體、CLBO晶體和第二BBO晶體組合構成，用于對沿所述激光出射光路出射的532nm激光束進行倍頻轉換，以獲取266nm的高功率紫外激光束，其中，所述第一BBO晶體、第二BBO晶體作為所述四倍頻晶體組件的兩端窗口片，用于密封所述四倍頻晶體組件的CLBO晶體，構成非線性晶體級聯結構。

2.根據權利要求1 所述的266nm固體激光器，其特征在于，所述第一倍頻結構包括沿激光出射光路依次設置的基頻激光光源、二倍頻晶體組件以及第一分光鏡，其中：

所述基頻激光光源發光方向朝向所述二倍頻晶體組件設置，用于產生1064nm原始激光束；

二倍頻晶體組件用于接收所述1064nm原始激光束，并將1064nm原始激光束進行倍頻轉換，產生具有1064nm和532nm的第一混合激光束，使得所述第一混合激光束入射至所述第一分光鏡的入光面；

第一分光鏡的入光面與所述第一混合激光束的入射方向之間具有第一入射角，所述第一分光鏡的入光面鍍有1064nm增反膜和532nm增透膜，所述第一分光鏡的出光面鍍設有532nm增透膜，用于反射所述第一混合激光束的1064nm激光束，同時透射所述第一混合激光束的532nm激光束，使得所述532nm激光束入射至所述第二倍頻結構。

3.根據權利要求2所述的266nm固體激光器，其特征在于，所述二倍頻晶體組件包括：

二倍頻晶體，沿所述激光出射光路設置于所述基頻激光光源之后，以使得所述1064nm原始激光束入射至所述二倍頻晶體的入光面上，并對其進行倍頻轉換以產生所述第一混合激光束；

開放恒溫倉，為筒柱狀結構，其軸心線與所述激光出射光路重合，并具有套設所述二倍頻晶體的內部空間，用于為所述二倍頻晶體提供恒溫環境。

4.根據權利要求2所述的266nm固體激光器，其特征在于，所述第一倍頻結構還包括：

第一光束收集器，對應于所述第一分光鏡的入光面設置于所述激光出射光路一側，用于收集被所述第一分光鏡反射的1064nm激光束。

5.根據權利要求1所述的266nm固體激光器，其特征在于，所述四倍頻晶體組件還包括：

密封恒溫倉，為一筒柱狀結構，其軸心線與所述激光出射光路重合，并具有套設所述CLBO晶體的內部空間，用于為所述CLBO晶體提供恒溫密封環境。

6.根據權利要求5所述的266nm固體激光器，其特征在于，所述密封恒溫倉包括：

進光口，設置于朝向所述第一倍頻結構的所述密封恒溫倉的第一端面中心位置上，與所述第一BBO晶體的側周匹配并密封設置；

出光口，設置于背向所述第一倍頻結構的所述密封恒溫倉的第二端面中心位置上，與所述第二BBO晶體的側周匹配并密封設置；

出氣口，設置于鄰近所述進光口的所述第一端面上，用于將所述密封恒溫倉的內部空間的保護氣體引出所述密封恒溫倉；

進氣口，設置于鄰近所述出光口的所述第二端面上，用于對所述密封恒溫倉的內部空間引入保護氣體。

7.根據權利要求6所述的266nm固體激光器，其特征在于，所述保護氣體為惰性氣體或氮氣，用于在所述密封恒溫倉的內部空間中保持干燥，且防止深紫外光束電離空氣造成晶體損傷，同時避免影響光束質量。