專利名稱：一種高能量激光倍頻調q裝置的制作方法
技術領域：
一種高能量激光倍頻調Q裝置技術領域[0001]本實用新型涉及一種激光設備，尤其涉及一種高能量激光設備。
背景技術：
[0002]摻鈦藍寶石激光器，簡稱鈦寶石激光器，因其在輸出激光波長在較大的范圍內連續(xù)可調(660ηπΓ . I μ m)而在醫(yī)學和科研方面有著廣泛的用途，其常用的泵浦源則經常采用目前技術已經較成熟的532nm電光調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。[0003]532nm電光調Q脈沖激光常用于對鈦寶石激光器的泵浦，而鈦寶石的損傷閾值較低，為獲得較大的調諧后的輸出激光，一般采用多級放大的方式來得到，，泵浦源則常采用具有較大單脈沖能量的調Q532nm激光器，使用時使用固定透反射率的分光鏡進行分光后分別做振蕩級和放大級的泵浦源。產生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致難以普及推廣使用?，F(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溫度變化敏感，高功率泵浦時有灰跡效應、且該晶體激光損傷閾值較低的缺點，但該晶體存在非線性系數(shù)大、在空氣中性質穩(wěn)定、倍頻效率高等優(yōu)點，由于目前工藝已經很成熟，性價比高，是目前中小型激光器中最常使用的非線性晶體材料。[0004]對于醫(yī)學和科研方面，使用的高能量的調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。實用新型內容[0005]本實用新型所要解決的問題是提供一種用于多光路同時倍頻合束輸出高能量調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倍頻晶體尺寸和質量的要求。[0006]本實用新型為解決上述技術問題采用如下的技術方案[0007]一種高能量激光倍頻調Q裝置，包括一線偏振電光調Q激光發(fā)生裝置，還包括至少兩個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，擴束鏡組、光闌以及倍頻光全反射鏡，所述每個分光倍頻裝置中的分光鏡都設置在所述線偏振電光調Q 激光發(fā)生裝置的激光出射光路上，所述每個分光倍頻裝置中的全反射鏡的出射光路對應所述合束鏡組、并通過所述合束鏡組將所述至少兩個分光倍頻裝置輸出的多路激光的整形合束輸出。[0008]所述的線偏振電光調Q激光發(fā)生裝置為1064nm線偏振電光調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，所述的擴束鏡為532nm擴束鏡組，所述的全反射鏡為532nm全反射鏡。[0009]本實用新型通過巧妙的分光、倍頻、合束的設計有效地完成了高能量調Q激光的倍頻，通過光學器件將高能量調Q激光以特定的透射/反射比例(Tp/Rp)進行分光，經過不同的光學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行對分光后的基頻激光倍頻然后濾光后輸出倍頻光激光，倍頻輸出的激光經過準直擴束光闌整形后再由透鏡組合束成一路激光輸出。[0010]這樣既完成了高能量調Q激光的倍頻，又合理巧妙地控制了倍頻晶體的尺寸，控制了光學元件的成本。[0011]為保證光束的能量分布盡量均勻，在各光路中裝有二分之一波片，通過對倍頻晶體和二分之一波片的調節(jié)，可以使各路的激光的能量密度盡量相同，同時利用光闌使最終輸出的激光的能量密度盡量均勻。在相應的非主光路的末端使用陶瓷片對激光進行散射吸收。同時，通過旋轉波片的角度和倍頻晶體的角度，即可實現(xiàn)各光路能量單獨可調。[0012]為實現(xiàn)合束后輸出的激光的能量密度盡量均勻，在對應的光路中設置有光闌，通過調節(jié)和使用合適形狀和尺寸的光闌，即可實現(xiàn)合束后激光光斑形狀和能量分布的調節(jié)。[0013]通過改變晶體材料和鍍膜還可以實現(xiàn)其他各種波長的多光路同時倍頻合束輸出。[0014]本實用新型巧妙的利用容易獲得優(yōu)異光束質量的高能量1064nm激光的優(yōu)勢，使用分光鏡和二分之一波片(或四分之一波片)對各光路中的倍頻輸出進行單獨調節(jié)，充分利用了電光調Q1064nm激光器的性能。而且根據(jù)前述的技術方案，通過改變分光鏡的分光比例及數(shù)量以及對合束鏡入射光束進行空間排布，可以實現(xiàn)更高能量的輸出，通過改變晶體材料和鍍膜即可實現(xiàn)不同波長的多光路同時倍頻合束輸出。基于最終用途，在許多應用中對光束相干性要求不高的情況下可以采用先對基頻光進行分光然后分別倍頻再合束的方法實現(xiàn)，該方法既可以獲得高能量的倍頻激光又可以有效避免因損傷閾值低帶來的問題。
[0015]為讓本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作詳細說明，其中[0016]圖I是本實用新型多光路同時倍頻合束輸出高能量調Q激光設備的光路結構示意圖。[0017]圖中[0018]I. 1064nm線偏振電光調Q激光發(fā)生裝置[0019]3. 二分之一波片(或四分之一波片)[0020]5. 1064nm高反532nm高透濾光片[0021]7.光闌[0022]9.合束鏡組。
具體實施方式
[0023]圖I示出了一種高能量激光倍頻調Q裝置，包括一 1064nm線偏振電光調Q激光發(fā)生裝置I，還包括三個分光倍頻裝置以及一合束鏡組9 ;所述的分光倍頻裝置包括沿分光光路順序設置的1064nm分光鏡2、二分之一波片3 (或四分之一波片)、倍頻晶體4、1064nm高2. 1064nm分光鏡 4.倍頻晶體 6. 532nm擴束鏡組 8. 532nm全反射鏡反532nm高透濾光片5，532nm擴束鏡組6、光闌7以及532nm全反射鏡8，所述每個分光倍頻裝置中的1064nm分光鏡2都設置在所述1064nm線偏振電光調Q激光發(fā)生裝置I的激光出射光路上，所述每個分光倍頻裝置中的532nm全反射鏡8的出射光路對應所述合束鏡組9、 并通過所述合束鏡組9將所述三個分光倍頻裝置輸出的三路532nm激光的整形合束輸出。[0024]通過改變倍頻晶體材料和鍍膜還同樣可以實現(xiàn)其他各種波長的多光路同時倍頻、 并合束輸出。[0025]根據(jù)前述的技術方案，同樣地，通過改變分光鏡的分光比例及數(shù)量以及對合束鏡入射光束進行空間排布，也可以配置其它數(shù)量的分光倍頻裝置，從而實現(xiàn)更高能量的輸出，[0026]以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。
權利要求1.一種高能量激光倍頻調Q裝置，包括一線偏振電光調Q激光發(fā)生裝置，其特征在于 還包括至少兩個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，擴束鏡組、光闌以及倍頻光全反射鏡，所述每個分光倍頻裝置中的分光鏡都設置在所述線偏振電光調Q激光發(fā)生裝置的激光出射光路上，所述每個分光倍頻裝置中的全反射鏡的出射光路對應所述合束鏡組、并通過所述合束鏡組將所述至少兩個分光倍頻裝置輸出的多路激光的整形合束輸出。
2.根據(jù)權利要求I所述的高能量激光倍頻調Q裝置，其特征在于所述的線偏振電光調Q激光發(fā)生裝置為1064nm線偏振電光調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，所述的擴束鏡為532nm擴束鏡組，所述的全反射鏡為532nm全反射鏡。
專利摘要本實用新型公開了一種高能量激光倍頻調Q裝置，包括一線偏振電光調Q激光發(fā)生裝置，還包括至少兩個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，擴束鏡組、光闌以及倍頻光全反射鏡，所述每個分光倍頻裝置中的分光鏡都設置在所述線偏振電光調Q激光發(fā)生裝置的激光出射光路上，所述每個分光倍頻裝置中的全反射鏡的出射光路對應所述合束鏡組、并通過所述合束鏡組將所述至少兩個分光倍頻裝置輸出的多路激光的整形合束輸出，同時有效的降低對倍頻晶體尺寸和質量的要求。
文檔編號H01S3/115GK202737315SQ20122025306
公開日2013年2月13日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權日2012年5月31日
發(fā)明者王偉, 曹慶豐 申請人:上海奧通激光技術有限公司