[發明專利]一種飛秒三倍頻脈沖激光發生裝置及方法

在審

• 申請號: 202210177229.7
• 申請日: 2022-02-25
• 公開（公告）號: CN114649728A
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 韋俊雄;邵國棟
• 申請（專利權）人: 武漢華日精密激光股份有限公司
• 主分類號: H01S3/08
• 分類號: H01S3/08;H01S3/109
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 徐瑛

1.一種飛秒三倍頻脈沖激光發生裝置，其特征在于：包括基頻光飛秒激光器、二倍頻晶體和三倍頻晶體，所述二倍頻晶體與三倍頻晶體之間設有用于補償時域和空間上的走離效應的走離補償晶體組，以及控制兩脈沖光偏振方向的雙波長波片；所述基頻光飛秒激光器輸出的飛秒激光依次經過二倍頻晶體、走離補償晶體組、雙波長波片、三倍頻晶體后輸出。

2.如權利要求1所述的一種飛秒三倍頻脈沖激光發生裝置，其特征在于：所述走離補償晶體組包括時域走離補償晶體和空間走離補償晶體，所述時域走離補償晶體設置于二倍頻晶體和空間走離補償晶體之間，所述空間走離補償晶體設置于時域走離補償晶體和雙波長波片之間。

3.如權利要求2所述的一種飛秒三倍頻脈沖激光發生裝置，其特征在于：所述二倍頻晶體、時域走離補償晶體、空間走離補償晶體、雙波長波片和三倍頻晶體均單獨通過鋁支架固定，且相鄰兩個晶體之間留有1～2mm空間距離。

4.如權利要求2所述的一種飛秒三倍頻脈沖激光發生裝置，其特征在于：所述時域走離補償晶體為α-BBO晶體或者方解石晶體，所述空間走離補償晶體為α-BBO晶體。

5.如權利要求4所述的一種飛秒三倍頻脈沖激光發生裝置，其特征在于：所述時域走離補償晶體為長度1mm，切割角度63.8°的α-BBO晶體。

6.如權利要求1所述的一種飛秒三倍頻脈沖激光發生裝置，其特征在于：還包括在基頻光飛秒激光器和二倍頻晶體之間依次設置的功率調節組件、偏振調節組件、準直組件和透鏡組件。

7.如權利要求6所述的一種飛秒三倍頻脈沖激光發生裝置，其特征在于：所述功率調節組件包括第一半波片和偏振分束鏡，所述偏振調節組件包括第二半波片，所述第二半波片與第一半波片、偏振分束鏡同光軸布置，所述準直組件包括第一全反鏡和第二全反鏡，第一全反鏡和第二全反鏡傾斜布置，且第一全反鏡和第二全反鏡的中心軸線相互垂直，所述透鏡組件包括間隔布置第一透鏡和第二透鏡，所述第一透鏡、第二透鏡與二倍頻晶體同光軸布置。

8.如權利要求1所述的一種飛秒三倍頻脈沖激光發生裝置，其特征在于：所述基頻光飛秒激光器采用摻鐿脈沖飛秒光纖激光器，其輸出頻率為100～2000kHz，脈寬為300fs，波長1μm范圍內的紅外光脈沖。

9.如權利要求1所述的一種飛秒三倍頻脈沖激光發生裝置，其特征在于：所述二倍頻晶體采用按照第一類臨界相位匹配角切割的β-BBO晶體。

10.一種飛秒三倍頻脈沖激光發生方法，其特征在于，采用如權利要求1～8任一項所述的飛秒三倍頻脈沖激光發生裝置，包括如下過程：

1)基頻光飛秒激光器輸出的飛秒激光通過二倍頻晶體發生二倍頻效應，產生二倍頻光和基頻光；

2)二倍頻光和基頻光依次通過走離補償晶體組進行時間和空間上重疊，實現空間和時間上補償，并通過雙波長波片改變基頻光的偏振方向，二倍頻光偏振保持不變；

3)二倍頻光和基頻光再一起進入三倍頻晶體得到紫外激光，產生的紫外激光在雙色鏡作用下，與紅外和綠光分開，最終得到紫外激光輸出。