专利名称：一种带指示光的高功率单腔l型绿光激光器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种腔内倍频532nm绿光激光器，属于绿光激光装置技术领域。
技术背景532rnn绿光激光器是利用非线性倍频技术，将1064nm激光通过倍频晶体的 非线性效应产生绿光的一种激光技术。腔内倍频绿光激光器具有效率高、输 出功率高、光束质量好、结构紧凑等优点。将连续1064nm基频光调Q后得到的脉冲激光倍频是产生高功率532rmi绿 光的重要方式之一，但是由于受倍频效率低、腔型热稳定性差、调Q激光脉 冲峰值功率低等因素的限制，有报道的倍频绿光激光器虽可以达到高功率， 但是腔型和结构复杂，体积大，成本高，维护和使用不方便，大大制约了在 生产中的应用。 发明内容本发明目的在于提供一种带指示光的高功率单腔L型绿光激光器，该激光 器具有输出功率大、倍频效率高、输出稳定、成本低等特点。本发明是通过以下技术方案实现的包括镀有基频光1064nm全反膜的全 反镜l、 Q开关2、两端镀有基频光增透膜的激光棒3、 45°输出镜5、倍频晶 体6、双波长全反镜7、红光发生器8、镀有红光全反膜的第一 45°全反镜9 和第二45°全反镜10;其中，在全反镜1沿光路到激光棒3之间设置有Q开 关2， Q开关2之后是泵浦腔，包含有材料为Nd:YAG或Nd:YV04或Nd:YLF或 Yb:YAG的激光棒3以及二极管侧面泵浦模块或弧光灯的泵浦源4，在激光棒3 之后沿光路方向依次设置有45°输出镜5、非线性倍频晶体6和双波长全反 镜7， 45°输出镜5面向腔内一面镀有对45° 532mn绿光全透、45° 1064nm 基频光全反的介质膜，该双波长全反镜7镀有对1064nm和532nm波长的全反 膜；在绿光谐振腔另一侧设置有红光发生器8，沿着红光的传播方向依次设置
有第一 45°反射镜9和第二 45°反射镜10;红光发生器8发出的红光经过第 -一45°反射镜9和第二45。反射镜10后经过谐振腔，在45°输出镜5处透 射出去作为指示光。所述的红光发生器8为He-Ne激光管或二极管。激光棒3产生连续1064nm基频光经过Q开关2调Q后变成脉冲的基频光， 在45°输出镜5处反射后经过倍频晶体6倍频得到绿光，再经过双波长全反 镜7反射，绿光透过倍频晶体；剩余的基频光再次经过倍频晶体6倍频，两 次倍频得到的绿光最后透过45°输出镜5输出，而还剩下的微弱基频光则在 45°输出镜5处反射进入激光棒3再次参与振荡。本发明的优点在于采用腔内倍频技术和声光调Q技术，仅利用单腔和单 Q开关，实现了高功率、窄脉宽、高稳定度的绿光输出，同时也大大縮小了体 积、降低了成本。在腔内基频光Q开关最大关断位置放置Q开关，最大程度 关断基频光，得到高重复频率、高峰值功率、窄脉宽的基频光。在腔内加入 红光发生器，在输出镜处得到红光输出，作为指示绿光出光位置的指示光， 两者严格同心，大大方便了操作者使用和安全保护。
图l为本发明结构示意图图中1、全反镜，2、 Q开关，3、激光棒，4、泵浦源，5、 45°输出镜， 6、倍频晶体，7、双波长全反镜，8、红光发生器，9、第一45°全反镜，10、 第二45°全反镜。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例子对本发明作进一步说明，但并不是具体限 制该发明产生的条件，只是具体的实施方法。如图l，全反镜1选用平面镀1064皿全反膜平透镜；Q开关2选用声光调 Q开关，驱动功率是100W，调制频率是1-50KHz，声光晶体两面都镀有1064nm 增透膜。激光棒3选用O6X150的Nd:YAG晶体棒，棒两端均镀有对1064nm
的增透膜。泵浦源4是双氪弧光灯泵浦，两灯最大可注入功率约为7KW。 45 °输出镜5为平透镜，面向腔内一侧镀有对532mn高透、1064nm全反的介质 膜。倍频晶体6选用按e为9(T ， 0>为24.4°角度切割的KTP倍频晶体，尺 寸为8X8X10mm，两面均镀有对1064nm和532nm增透膜。双波长全反镜7为 平透镜，面向腔内一面都有对1064nm和532nm均全反的介质膜。红光发生器 选用He-Ne激光管8功率是3mW;第一 45°全反镜9和第二 45°全反镜10均 镀有对红光全反的介质膜。整个激光器的器件尺寸如下整个腔长500mm左右，激光棒3 —端距全 反镜1约160mm,声光Q开关2放在两者之间的最大关断位置。激光棒3另一 端面距45°输出镜5约60mm左右，距双波长全反镜7约150mm左右，倍频晶 体6贴近双波长全反镜7。红光发生器8—He-Ne激光管距第一45。全反射 镜9约70mm，第一和第二45。全反射镜相距约160mm左右，第二45°全反镜 10距离全反镜1约50mm。按照本例子实施的激光器，仅使用单腔，单Q开关，单水冷机，在泵浦 灯注入功率为4.8KW时，已实现平均功率大于60W的脉冲绿光输出。激光器 最大峰值功率为150KW，脉冲宽度在70ns至150ns之间，重复频率》1 KHz, 激光发散角《3mrad，激光器运转稳定，开机四小时的输出功率不稳定度仅为 2. 1%，激光器可以连续八小时稳定工作。本实施例中，腔长配合室温冷却的倍频晶体热透镜焦距，经过实验选用的 倍频晶体和设计的冷却装置，在和激光泵浦腔同一水冷，仅在室温冷却的情 况下得到稳定的高重复频率、高功率绿光输出，节约了能源和体积，整体更 加紧凑。可用于激光医疗，材料的切割、钻孔和打标，医疗设备，钛宝石激 光器的抽运源，以及大型激光演示的光源，光电探测等领域。
权利要求
1、一种带指示光的高功率单腔L型绿光激光器，其特征在于包括镀有基频光1064nm全反膜的全反镜(1)、Q开关(2)、两端镀有基频光增透膜的激光棒(3)、45°输出镜(5)、倍频晶体(6)、双波长全反镜(7)、红光发生器(8)、镀有红光全反膜的第一45°全反镜(9)和第二45°全反镜(10)；其中，在全反镜(1)沿光路到激光棒(3)之间设置有Q开关(2)，Q开关(2)之后是泵浦腔，包含有材料为Nd:YAG或Nd:YVO4或Nd:YLF或Yb:YAG的激光棒(3)以及二极管侧面泵浦模块或弧光灯的泵浦源(4)，在激光棒(3)之后沿光路方向依次设置有45°输出镜(5)、非线性倍频晶体(6)和双波长全反镜(7)，45°输出镜(5)面向腔内一面镀有对45°532nm绿光全透、对45°1064nm基频光全反的介质膜，双波长全反镜(7)镀有对1064nm和532nm波长的全反膜；在绿光谐振腔另一侧设置有红光发生器(8)，沿着红光的传播方向依次设置有第一45°反射镜(9)和第二45°反射镜(10)；红光发生器(8)发出的红光经过第一45°反射镜(9)和第二45°反射镜(10)后经过谐振腔，在45°输出镜(5)处透射出去作为指示光。
2、 根据权利要求1所述的一种带指示光的高功率单腔L型绿光激光器，其特 征在于所述的红光发生器(8)为He-Ne激光管或二极管。
全文摘要
本发明是一种带指示光的高功率单腔L型绿光激光器，属于绿光激光倍频装置技术领域。包括镀有对基频光1064nm全反膜的全反镜，在全反镜沿光路到激光棒之间加一Q开关，Q开关之后是包含激光棒和泵浦源的泵浦腔，激光棒两端镀有对基频光的增透膜，在激光棒之后设置一45°输出镜，输出镜面向腔内一面镀有对45°的532nm绿光全透、45°的1064nm基频光全反的介质膜，在输出镜后面依次是非线性倍频晶体和双波长全反镜。在绿光谐振腔另一侧设置红光发生器，红光经过谐振腔，在45°输出镜处透射出去指示绿光的输出位置。本发明的优点是功率高、脉宽窄、稳定度高、结构简单、体积小、能耗低、使用安全方便。
文档编号H01S3/08GK101212116SQ200710303938
公开日2008年7月2日 申请日期2007年12月21日 优先权日2007年12月21日
发明者腾 刘, 刘学胜, 王旭葆, 王智勇, 赵思思, 歆 鄢 申请人:北京工业大学