一种双通道多波长脉冲激光器的制造方法

一种双通道多波长脉冲激光器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提出一种双通道多波长脉冲激光器，包括第一激光产生通道、第二激光产生通道和激光输出耦合切换机构，所述第一激光产生通道和第二激光产生通道均至少产生两个波段的激光，所述激光输出耦合切换机构对第一激光产生通道和第二激光产生通道产生的多波段激光进行选择切换，使得所述双通道多波长脉冲激光器能够实现多波段激光输出。本实用新型首次在同一台激光器上同时实现多个工作模式下多个波长段的脉冲激光输出，并首次在一台激光器上实现了高脉冲能量的红外和双紫外激光输出，很好的满足了激光诱导荧光探测技术领域对多波长紫外激光器的应用需求，大大提高了激光器的推广应用领域。
【专利说明】
-种双通道多波长脉冲激光器
技术领域
[0001] 本实用新型设及激光技术领域，具体设及一种可实现多种工作模式切换控制的双 通道多波长脉冲激光器。
【背景技术】
[0002] 紫外脉冲激光器是开展激光诱导巧光探测技术的基础光源设备，广泛应用于环境 污染监测、食品安全和生物安全预警等领域。激光诱导巧光探测技术常用的紫外脉冲激光 波长为355nm和266nm，分别为1064nm波长激光的Ξ倍频和四倍频。研究表明，266nm激光可 用于激发氨基酸类物质的诱导巧光，355nm激光可用于激发辅酶类物质的诱导巧光，1064nm 波长可用于被检测目标的定位(通过检测后向散射信号实现）。在环境污染监测和生物安全 预警等实际应用领域，为了更有效的实现目标污染物信息获取和实现更远距离的探测应 用，对激光器存在"单台同时覆盖双紫外和高脉冲能量输出"等需求。而当前国际和国内市 场上可见的紫外脉冲激光器产品，仅能满足输出单一紫外波长(355nm或266nm)的激光脉 冲，无法实现双紫外的同时输出，也无法实现紫外和红外的切换控制输出；另一方面，由于 紫外激光器通常由非线性效应产生，存在激光脉冲能量低、稳定性差等不足，因此现有技术 中亟需实用新型一种能够在1064/355/266nm多波长模式下进行切换输出控制的高脉冲能 量激光器。

【发明内容】

[0003] 本实用新型基于上述背景，创新的提出一种结构紧凑、可实现多种工作模式切换 控制的双通道多波长脉冲激光器，能够产生355nm和266nm的双紫外激光，并能够实现20化 重复频率的 1064nm@250mJ、266nm@60mJ、1064 nm +266nm@220mJ+60mJ和 1064 nm+355nm@ 220 mj+130mj四种工作模式的激光脉冲切换输出，且各模式切换时间低于2s，且输出激光 脉冲能力稳定性好，能力波动均低于3%，能够很好的满足激光诱导巧光探测技术领域的应 用需求。
[0004] 本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案如下：
[0005] -种双通道多波长脉冲激光器，包括第一激光产生通道、第二激光产生通道和激 光输出禪合切换机构，所述第一激光产生通道和第二激光产生通道均至少产生两个波段的 激光，所述激光输出禪合切换机构对第一激光产生通道和第二激光产生通道产生的多波段 激光进行选择切换，使得所述双通道多波长脉冲激光器能够实现多波段激光输出。
[0006] 进一步的根据本实用新型所述的双通道多波长脉冲激光器，其中所述第一激光产 生通道至少产生中屯、波长在红外波段的基频激光和中屯、波长在第一紫外波段的基频激光 四倍频激光，所述第二激光产生通道至少产生中屯、波长在红外波段的基频激光和中屯、波长 在第二紫外波段的基频激光Ξ倍频激光，所述激光输出禪合切换机构对第一激光产生通道 和第二激光产生通道产生的激光进行选择切换，使得所述双通道多波长脉冲激光器能够实 现红外和双紫外波段激光输出。
[0007] 进一步的根据本实用新型所述的双通道多波长脉冲激光器，其中所述第一激光产 生通道至少产生中屯、波长在l〇64nm的红外激光和中屯、波长在266nm的紫外激光，所述第二 激光产生通道至少产生中屯、波长在l〇64nm的红外激光和中屯、波长在355nm的紫外激光，所 述激光输出禪合切换机构对第一激光产生通道和第二激光产生通道产生的激光进行选择 切换，使得所述双通道多波长脉冲激光器能够实现W下波段模式中至少一种的激光输出： 1064nm、1064nm和355nm、1064nm和266nm、266nm、355nm。
[0008] 进一步的根据本实用新型所述的双通道多波长脉冲激光器，其中所述第一激光产 生通道产生中屯、波长在1064皿的基频激光、中屯、波长在53化m的二倍频激光W及中屯、波长 在266nm的四倍频激光，所述第二激光产生通道产生中屯、波长在1064nm的基频激光、中屯、波 长在532nm的二倍频激光W及中屯、波长在355nm的Ξ倍频激光，所述第一激光产生通道产生 的中屯、波长在266nm的四倍频激光输出至所述激光输出禪合切换机构，所述第二激光产生 通道产生的中屯、波长在l〇64nm的基频激光和中屯、波长在355nm的Ξ倍频激光输出至所述激 光输出禪合切换机构，所述激光输出禪合切换机构对中屯、波长在266nm、中屯、波长在355nm 和中屯、波长在l〇64nm的Ξ个波段激光进行组合选择和切换输出，使得所述双通道多波长脉 冲激光器能够同时实现l〇64nm、1064皿和355皿、1064皿和266皿、266皿四种波段模式下的 激光输出。
[0009] 进一步的根据本实用新型所述的双通道多波长脉冲激光器，其中所述第一激光产 生通道包括:第一通道种子激光器、第一通道激光放大器16、第一通道二倍频晶体18、第一 通道四倍频晶体25和第一通道输出分光器，所述第一通道种子激光器产生中屯、波长在 1064nm的第一通道基频种子激光，并经所述第一通道激光放大器16放大后形成中屯、波长在 1064nm的第一通道基频激光，中屯、波长在1064nm的第一通道基频激光通过所述第一通道二 倍频晶体18后产生中屯、波长在532nm的第一通道二倍频激光，中屯、波长在532nm的第一通道 二倍频激光通过所述第一通道四倍频晶体25后产生中屯、波长在266nm的第一通道四倍频激 光，中屯、波长在266nm的第一通道四倍频激光经所述第一通道输出分光器输出至所述激光 输出禪合切换机构;所述第二激光产生通道包括:第二通道种子激光器、第二通道激光放大 器52、第二通道二倍频晶体57和第二通道Ξ倍频晶体59,所述第二通道种子激光器产生中 屯、波长在1064nm的第二通道基频种子激光，并经所述第二通道激光放大器52放大后形成中 屯、波长在1064nm的第二通道基频激光，中屯、波长在1064nm的第二通道基频激光通过所述第 二通道二倍频晶体57后产生中屯、波长在53化m的第二通道二倍频激光，中屯、波长在1064皿 的第二通道基频激光和中屯、波长在532nm的第二通道二倍频激光通过所述第二通道Ξ倍频 晶体59后产生中屯、波长在355nm的第二通道Ξ倍频激光，中屯、波长在1064皿的第二通道基 频激光和中屯、波长在355nm的第二通道Ξ倍频激光输出至所述激光输出禪合切换机构;所 述激光输出禪合切换机构包括第一通道输出控制开关32、第二通道输出控制开关60、双通 道禪合镜片34和激光器整体输出控制开关35,所述第一通道输出控制开关32用于对第一激 光产生通道输出的中屯、波长在266nm的第一通道四倍频激光进行切换控制，所述第二通道 输出控制开关60用于对第二激光产生通道输出的中屯、波长在1064皿的第二通道基频激光 和中屯、波长在355nm的第二通道Ξ倍频激光进行切换控制，所述双通道禪合镜片34将第一 激光产生通道的输出光路和第二激光产生通道的输出光路禪合于同一禪合输出光路上，所 述激光器整体输出控制开关35设置于所述禪合输出光路上，用于实现双通道多波长脉冲激 光器的整体输出控制。
[0010] 进一步的根据本实用新型所述的双通道多波长脉冲激光器，其中所述第一激光产 生通道中，所述第一通道种子激光器包括第一通道后向反射镜1、第一通道腔内望远镜3、调 Q装置、第一通道直角棱镜5、第一通道激光晶体棒9、第一通道谐振腔输出镜10和第一通道 累浦闪光灯71，所述第一通道后向反射镜1、第一通道直角棱镜5和第一通道谐振腔输出镜 10形成第一通道折叠谐振腔，所述第一通道腔内望远镜3、调Q装置和第一通道激光晶体棒9 置于所述第一通道折叠谐振腔内；所述第一通道谐振腔输出镜10输出的中屯、波长在l〇64nm 的第一通道基频种子激光经两个45°反射镜折反至第一通道激光放大光路上，所述第一通 道激光放大光路上依次设置有90°偏振旋转器14、第一通道腔外望远镜15、第一通道激光放 大器16、45°偏振旋转器17和第一通道二倍频晶体18,所述第一通道累浦闪光灯71同时对所 述第一通道激光晶体棒9和第一通道激光放大器16提供侧向累浦，中屯、波长在1064nm的第 一通道基频种子激光经所述第一通道激光放大器16放大后再经所述第一通道二倍频晶体 18的非线性作用产生中屯、波长在532nm的第一通道二倍频激光，所产生的中屯、波长在532nm 的第一通道二倍频激光经两个45°反射镜折反至四倍频光路上，所述四倍频光路上依次设 置所述第一通道四倍频晶体25和第一通道输出分光器，中屯、波长在53化m的第一通道二倍 频激光经所述第一通道四倍频晶体25的非线性作用产生中屯、波长在266nm的第一通道四倍 频激光，所产生的中屯、波长在266nm的第一通道四倍频激光被所述第一通道输出分光器反 射至第一激光产生通道的输出光路上，剩余的中屯、波长在532皿的第一通道二倍频激光经 所述第一通道输出分光器透射输出后被消光器吸收。
[0011] 进一步的根据本实用新型所述的双通道多波长脉冲激光器，其中所述第二激光产 生通道中，所述第二通道种子激光器包括第二通道后向反射镜38、第二通道腔内望远镜40、 调Q装置、第二通道直角棱镜42、第二通道激光晶体棒46、第二通道谐振腔输出镜47和第二 通道累浦闪光灯72,所述第二通道后向反射镜38、第二通道直角棱镜42和第二通道谐振腔 输出镜47形成第二通道折叠谐振腔，所述第二通道腔内望远镜40、调Q装置和第二通道激光 晶体棒46置于所述第二通道折叠谐振腔内；所述第二通道谐振腔输出镜47输出的中屯、波长 在1064nm的第二通道基频种子激光经两个45°反射镜折反至第二通道激光放大光路上，所 述第二通道激光放大光路上依次设置有90°偏振旋转器50、第二通道腔外望远镜51和第二 通道激光放大器52,所述第二通道累浦闪光灯72同时对所述第二通道激光晶体棒46和第二 通道激光放大器52提供侧向累浦，中屯、波长在1064nm的第二通道基频种子激光经所述第二 通道激光放大器52放大后形成中屯、波长在1064nm的第二通道基频激光，所述第二通道基频 激光经两个45°反射镜折反至Ξ倍频光路上，所述Ξ倍频光路上依次设置有第二通道二倍 频晶体57、45°偏振旋转器58和第二通道Ξ倍频晶体59,所述中屯、波长在1064nm的第二通道 基频激光经所述第二通道二倍频晶体57的非线性作用产生中屯、波长在532皿的第二通道二 倍频激光，所述中屯、波长在l〇64nm的第二通道基频激光和中屯、波长在532皿的第二通道二 倍频激光经所述第二通道Ξ倍频晶体59的非线性作用产生中屯、波长在355nm的第二通道Ξ 倍频激光，所产生的中屯、波长在355nm的第二通道Ξ倍频激光和剩余的中屯、波长在1064皿 的第二通道基频激光沿所述第二激光产生通道的输出光路上输出。
[0012] 进一步的根据本实用新型所述的双通道多波长脉冲激光器，其中所述激光输出禪 合切换机构还包括第一通道谐振腔内控制开关2和第二通道谐振腔内控制开关39,所述第 一通道谐振腔内控制开关2设置于所述第一通道种子激光器的第一通道折叠谐振腔内，所 述第二通道谐振腔内控制开关39设置于所述第二通道种子激光器的第二通道折叠谐振腔 内，所述第一通道输出控制开关32设置于第一激光产生通道的输出光路上，所述第二通道 输出控制开关60设置于所述第二激光产生通道的输出光路上，所述第一激光产生通道的输 出光路垂直于所述第二激光产生通道的输出光路，所述第二激光产生通道的输出光路与所 述禪合输出光路共线，所述双通道禪合镜片34设置于所述第一激光产生通道的输出光路和 所述第二激光产生通道的输出光路的相交之处，并将所述第一激光产生通道的输出光路反 射至第二激光产生通道的输出光路上。
[0013] 进一步的根据本实用新型所述的双通道多波长脉冲激光器，其中所述第一通道谐 振腔内控制开关2和第二通道谐振腔内控制开关39均为内腔式快口，当内腔式快口打开时 种子激光在谐振腔内振荡，当内腔式快口关闭时谐振腔光路被物理隔断;所述第一通道输 出控制开关32、第二通道输出控制开关60和激光器整体输出控制开关35均为包括电动旋转 台和光学镜片的电动控制开关，通过电动旋转台控制光学镜片是否插入光路来实现开关控 审IJ;其中所述第一通道输出控制开关32中的光学镜片为45°全反射镜，当第一通道输出控制 开关32关闭时，其45°全反射镜插入第一激光产生通道的输出光路内并将中屯、波长在266nm 的第一通道四倍频激光反射至消光器，当第一通道输出控制开关32打开时，其45°全反射镜 脱离第一激光产生通道的输出光路，中屯、波长在266nm的第一通道四倍频激光经双通道禪 合镜片34反射至禪合输出光路上；其中所述第二通道输出控制开关60中的光学镜片为对 355nm高反、对1064皿高透的45°透反镜片，当第二通道输出控制开关60关闭时，其45°透反 镜片插入第二激光产生通道的输出光路并将中屯、波长在355nm的第二通道Ξ倍频激光反射 至消光器，同时使中屯、波长在l〇64nm的第二通道基频激光沿第二激光产生通道的输出光路 输出至禪合输出光路上，当第二通道输出控制开关60打开时，其45°透反镜片脱离第二激光 产生通道的输出光路，从而使中屯、波长在355nm的第二通道Ξ倍频激光和中屯、波长在 1064皿的第二通道基频激光沿第二激光产生通道的输出光路输出至禪合输出光路上;其中 激光器整体输出控制开关35中的光学镜片为45°全反射镜，当激光器整体输出控制开关34 关闭时，其45°全反射镜插入禪合输出光路并将各波段激光束反射至消光器，当激光器整体 输出控制开关34打开时，其45°全反射镜脱离禪合输出光路，使各波段激光束沿禪合输出光 路输出；所述双通道禪合镜片34为对1064皿高透、对355nm高透、对266nm高反的45°透反镜 片。
[0014] 进一步的根据本实用新型所述的双通道多波长脉冲激光器，所述第一通道二倍频 晶体18为KTP倍频晶体，所述第一通道四倍频晶体25为BB0倍频晶体，所述第二通道二倍频 晶体57和第二通道Ξ倍频晶体59均为LB0倍频晶体。
[0015] 通过本实用新型的技术方案至少能够达到W下技术效果：
[0016] 1)、本实用新型首创在一台激光器上实现了高脉冲能量的红外和双紫外激光输 出，很好的满足了激光诱导巧光探测技术领域对多波长紫外激光器的应用需求。
[0017] 2)、本实用新型首创的实现了对脉冲激光器多种工作模式的切换控制，能够通过 一台激光器实现至少四种工作方式，大大提高了激光器的推广应用领域。
[001引3)、本实用新型所述的双通道多波长脉冲激光器，能够产生355皿和266皿的双紫 外激光，并能够实现20化重复频率的1064皿@25011^、266皿@6011^、1064皿+266皿@22011^+ 60mJ和1064皿+355皿@220 mj+130mj四种工作模式的激光脉冲切换输出，且各模式切换 时间低于2s，且输出激光脉冲能力稳定性好，能力波动均低于3%，属于355nm和266nm波段的 一种全新脉冲激光器，具有广阔的市场前景。
【附图说明】

[0019] 附图1为本实用新型所述双通道多波长脉冲激光器的基本光路结构图；
[0020] 附图2为本实用新型所述双通道多波长脉冲激光器的组成结构原理图；
[0021 ]图中各附图标记的含义如下：
[0022 ] 1:第一通道后向反射镜;2:第一通道谐振腔内控制开关;3:第一通道腔内望远镜； 4:第一通道普克尔盒;5:第一通道直角棱镜;6:第一通道偏振片;7: S偏振消光片;8: P偏振 消光片;9:第一通道激光晶体棒；10:第一通道谐振腔输出镜；11:45°高反射镜；12:1064皿 光强探头；13:45°全反射镜；14:90°偏振旋转器；15:第一通道腔外望远镜；16:第一通道激 光放大器；17:45°偏振旋转器；18:第一通道二倍频晶体；19:分光器;20:消光器;21:45°高 反射镜;22:45°高反射镜;23:532皿窄带滤光片；24:532nm光强探头;25:第一通道四倍频晶 体;26:分光器;27:分光器;28:266nm窄带滤光片；29:266nm光强探头;30:分光器;31:消光 器;32:第一通道输出控制开关;33:45°全反射镜;34:双通道禪合镜片;35:激光器整体输出 控制开关;36:45°全反射镜;37:消光器;38:第二通道后向反射镜;39:第二通道谐振腔内控 制开关;40:第二通道谐振腔内望远镜;41:第二通道普克尔盒;42:第二通道直角棱镜;43: 第二通道偏振片;44: S偏振消光片;45: P偏振消光片;46:第二通道激光晶体棒;47:第二通 道谐振腔输出镜;48:45°全反射镜;49:45°全反射镜;50:90°偏振旋转器;51:第二通道腔外 望远镜；52:第二通道激光放大器;53:45°全反射镜;54:45°高反射镜;55:1064nm窄带滤光 片；56:1064nm光强探头；57:第二通道二倍频晶体;58:45°偏振旋转器;59:第二通道二倍频 晶体;60:第二通道输出控制开关;61:45°全反射镜;62:消光器;63:45°镜片;64:45°全反射 镜；65:1064nm窄带滤光片；66:1064nm光强探头；67:45°反射镜；68:消光器;69:355nm窄带 滤光片;70:355nm光强探头;71:第一通道累浦闪光灯;72:第二通道累浦闪光灯。
【具体实施方式】
[0023] W下结合附图对本实用新型的技术方案进行详细的描述，W使本领域技术人员能 够更加清楚的理解本实用新型，但并不因此限制本实用新型的保护范围。
[0024] 首先说明本实用新型的基本工作原理，附图1给出了本实用新型的基本光路结构， 包括两条相互独立的光路通道，其中第一通道用于产生266nm脉冲激光，第二通道用于产生 1064/355nm脉冲激光，第一通道和第二通道通过控制开关切换输出。其中第一通道实现 266皿脉冲激光的产生过程为:Nd: YAG激光器输出基频1064nm波长、重复频率20化的脉冲激 光，经倍频晶体SH作用和波长分离后，产生532nm波长激光，剩余的1064nm波长激光被消光 吸收，产生的532nm激光输出经四倍频晶体FH作用和波长分离后，产生266nm波长激光，剩余 的532nm波长激光被消光吸收。第二通道用于实现1064+355nm脉冲激光的产生过程为:Nd: YAG激光器输出基频1064皿波长、重复频率20化的脉冲激光，经倍频晶体SH作用后产生1064 巧32nm组合激光，1064nm和532nm激光再经Ξ倍频晶体TH的和频作用后，产生1064+355nm激 光输出。第一通道产生的266nm波长激光和第二通道产生的1064+355nm波长激光经禪合后 通过波长反射控制开关实现l〇64nm、266nm、1064 nm+266nm和1064nm+355nm四种工作模式 的激光脉冲切换输出。
[0025] 下面给出本实用新型所述可实现多种工作模式切换控制的双通道多波长脉冲激 光器的具体组成结构及其工作过程。如附图2所示，本实用新型所述的双通道多波长脉冲激 光器整体包括第一激光产生通道、第二激光产生通道和激光输出禪合切换机构。所述第一 激光产生通道用于产生并输出中屯、波长为266nm的紫外激光，第二激光产生通道用于产生 并输出中屯、波长为l〇64nm的红外激光和中屯、波长为355nm的紫外激光，所述激光输出禪合 切换机构用于将第一激光产生通道和第二激光产生通道产生的激光进行禪合输出和多波 长工作模式的选择切换输出。
[0026] 所述第一激光产生通道包括第一通道后向反射镜1、第一通道腔内望远镜3、第一 通道普克尔盒4、第一通道直角棱镜5、第一通道偏振片6、S偏振消光片7、P偏振消光片8、第 一通道激光晶体棒9、第一通道谐振腔输出镜10、45°高反射镜11 (1064nm高反）、1064nm光强 探头12、45°全反射镜13、90°偏振旋转器14、第一通道腔外望远镜15、第一通道激光放大器 16、45°偏振旋转器17、第一通道二倍频晶体18、分光器19 (1064nm高透、532nm高反）、消光器 20、45°高反射镜2U532nm高反）、45°高反射镜22、532nm窄带滤光片23、532nm光强探头24、 第一通道四倍频晶体25、分光器26巧32皿高透、266皿高反）、分光器27巧32皿高透、266皿高 反）、266皿窄带滤光片28、266nm光强探头29、分光器30( 532皿高透、266皿高反）、消光器31 和第一通道累浦闪光灯71。所述第一通道后向反射镜1和第一通道谐振腔输出镜10组成第 一通道基频种子激光谐振腔，在激光谐振腔内沿光路依次设置有所述第一通道腔内望远镜 3、第一通道普克尔盒4、第一通道直角棱镜5、第一通道偏振片6、S偏振消光片7、P偏振消光 片8和第一通道激光晶体棒9,其中所述第一通道腔内望远镜3主要作用包括两方面:一是限 制光束模式，二是热透镜补偿作用，所述第一通道直角棱镜5用于实现光路折叠，通过光路 平行对折可在保证腔长的前提下压缩激光器结构;所述第一通道偏振片6、S偏振消光片7和 P偏振消光片8组成偏振机构，由所述第一通道普克尔盒4和偏振机构共同组成调Q开关，用 于控制脉冲激光输出，且所述第一通道普克尔盒4和偏振机构分别处于第一通道直角棱镜5 的输入输出两侧，所述第一通道激光晶体棒9采用Nd:YAG晶体棒，所述第一通道累浦闪光灯 71位于所述第一通道激光晶体棒9的侧边，所述第一通道累浦闪光灯71采用氣灯累浦灯，通 过第一通道累浦闪光灯71光激励累浦Nd:YAG晶体棒，将处于基态的Nd粒子抽运到激发态 Nd3%形成了集居数反转状态，激发态粒子在回归至基态过程中福射出中屯、波长为1064nm的 光子，光子在谐振腔内振荡后经第一通道谐振腔输出镜10输出中屯、波长在l〇64nm的基频种 子激光。在第一通道谐振腔输出镜10外沿光路方向设置所述45°高反射镜ll(1064nm高反）、 1064nm光强探头12和45°全反射镜13,所述1064nm光强探头12位于所述45°高反射镜11的后 方，所述45°全反射镜13位于所述45°高反射镜11的光路反射方向，通过所述45°高反射镜11 和45°全反射镜13实现光路的平行折叠，所述45°高反射镜11对1064nm基频激光高反，少部 分透过45°高反射镜11的1064nm基频激光被1064皿光强探头12探测到，从而能够获知基频 种子激光的强度，所述45°全反射镜13将1064基频激光进行45°全反射，在其反射输出光路 上依次设置有90°偏振旋转器14、第一通道腔外望远镜15、第一通道激光放大器16、45°偏振 旋转器17和第一通道二倍频晶体18,形成基频激光二倍频光学结构，所述90°偏振旋转器14 和45°偏振旋转器17设置于第一通道激光放大器16两侧，用于控制1064nm基频激光二倍频 的偏振旋转，所述第一通道腔外望远镜15设置于90°偏振旋转器14和第一通道激光放大器 16之间，用于进行光束模式限制和热透镜补偿，所述第一通道激光放大器16对1064nm基频 种子激光进行放大，包括有Nd: YAG晶体棒，由第一通道累浦闪光灯71同时提供对第一通道 激光放大器16的累浦激励，1064nm基频种子激光通过第一通道激光放大器16后将使处于激 发态的Nd3+回归至基态，从而使得1064nm基频种子激光被放大，生成高脉冲能量的1064nm基 频激光，所述第一通道二倍频晶体18优选的采用KTP倍频晶体，通过90°偏振旋转器14和45° 偏振旋转器17的偏振旋转控制，使得放大后的1064nm基频激光通过所述KTP二倍频晶体后 将按照oee型相位匹配非线性效应产生倍频光，形成1064nm和532皿混合激光束。在1064皿 和53化m混合激光束的输出光路上进一步设置有分光器19、45°高反射镜21、第一通道四倍 频晶体25、分光器26、分光器30和消光器31，形成基频光四倍频光学结构，其中分光器19为 对1064nm高透、532nm高反的45°透反镜，1064nm和532nm混合激光束中的1064nm光束经分光 镜19增透后由设置于分光镜19后侧的消光器20吸收，混合光束中的532nm倍频光束被分光 镜19沿与原光路垂直的方向反射至45°高反射镜21，从而通过分光镜1則尋基频光的二倍频 光巧32nm)与基频光分离。所述45°高反射镜21将532nm倍频光反射向第一通道四倍频晶体 25, 同时在45°高反射镜21后方设置有45°高反射镜22,在45°高反射镜22反射光路上依次设 置有53化m窄带滤光片23和532nm光强探头24,按45°角入射在45°高反射镜21上的53化m光 束将有少部分透过45°高反射镜21入射到45°高反射镜22上，再被45°高反射镜22反射到 532nm窄带滤光片23,通过53化m窄带滤光片23对532nm倍频光进行滤光处理，然后由532nm 光强探头24进行强度探测分析，从而获知基频激光倍频产生的53化m激光强度。大多数 53化m倍频光被45°高反射镜21反射向第一通道四倍频晶体25,所述第一通道四倍频晶体25 为BB0晶体，532nm光束经BB0晶体后将按照ooe型相位匹配非线性效应再次产生倍频光，形 成53化m+266nm混合光束，其中BB0晶体对53化m倍频光再次进行了二倍频，相当于对基频 1064nm激光进行四倍频，因此在本方案中是作为了第一通道的四倍频晶体，所述分光器26、 分光器30和消光器31设置于532nm+266皿混合光束的输出光路上，其中分光器26为对532皿 高透、266nm高反的45°透反镜，532nm+266nm混合光束中未转化的53化m光束将透过分光器 26, 倍频产生的266nm激光将被分光器26反射，从而通过分光镜将53化m+266nm混合光束进 行分离，分离的266nm紫外激光被分光器26反射输出。所述的分光器30和消光器31设置于分 光器26后方的透射光路上，所述分光器30为对53化m高透、266皿高反的45°透反镜，所述消 光器31设置于分光器30的后方，从而经分光器26透射分离出来的未转化的53化m光束穿过 分光器30后被消光器31吸收，进一步优选地在所述分光器26和30之间设置有分光器27,所 述分光器27为对53化m高透、266皿高反的45°透反透镜，在分光器27的反射光路上进一步依 次设置有266nm窄带滤光片28和266nm光强探头29,从而从分光器26透射过来的少部分 266nm倍频光被分光器27反射至266nm窄带滤光片28和266nm光强探头29,由266nm光强探头 29检测经分光器26透射、分光器27反射和266皿窄带滤光片28滤波的266nm光束强度，反馈 第一激光产生通道输出的266nm光强。所述第一激光产生通道的具体工作过程为:第一通道 激光晶体棒9经累浦和谐振振荡产生1064nm基频脉冲激光，然后在腔外经第一通道激光放 大器16放大后输出一定能量且脉冲重复频率为20化的1064nm波长脉冲激光，经二倍频晶体 18作用后，产生1064/532皿激光，然后经具有波长分离功能的分光器19分成1064皿和532皿 激光，其中l〇64nm激光由消光器吸收，532nm激光再次经四倍频晶体作用后，产生532/266nm 激光，再次经分光器26分出53化m和266nm激光，其中532nm激光由消光器吸收，最终产生的 266nm激光由分光器26反射输出。第一激光产生通道中为压缩系统结构，引入多个45°镜片， 实现光路的平行折叠。
[0027]所述第二激光产生通道包括第二通道后向反射镜38、第二通道腔内望远镜40、第 二通道普克尔盒41、第二通道直角棱镜42、第二通道偏振片43、S偏振消光片44、P偏振消光 片45、第二通道激光晶体棒46、第二通道谐振腔输出镜47、45°全反射镜48、45°全反射镜49、 90°偏振旋转器50、第二通道腔外望远镜51、第二通道激光放大器52、45°全反射镜53、45°高 反射镜54( 1064nm高反）、1064nm窄带滤光片55、1064nm光强探头56、第二通道二倍频晶体 57、45°偏振旋转器58、第二通道二倍频晶体59和第二通道累浦闪光灯72。所述第二通道后 向反射镜38和第二通道谐振腔输出镜47共同构成第二通道基频种子激光谐振腔，在激光谐 振腔内沿光路依次设置有所述第二通道腔内望远镜40、第二通道普克尔盒41、第二通道直 角棱镜42、第二通道偏振片43、S偏振消光片44、P偏振消光片45和第二通道激光晶体棒46， 其中所述第二通道腔内望远镜40主要作用包括两方面:一是限制光束模式，二是热透镜补 偿作用，所述第二通道直角棱镜42用于实现光路折叠，通过光路平行对折可在保证腔长的 前提下压缩激光器结构，所述第二通道偏振片43、S偏振消光片44和P偏振消光片45组成偏 振机构，由所述第二通道普克尔盒41和偏振机构共同组成调Q开关，用于控制脉冲激光输 出，且所述第二通道普克尔盒41和偏振机构分别处于第二通道直角棱镜42的输入输出两 侧，所述第二通道激光晶体棒46采用Nd:YAG晶体棒，所述第二通道累浦闪光灯72位于所述 第二通道激光晶体棒46的侧边，所述第二通道累浦闪光灯72采用氣灯累浦灯，通过第二通 道累浦闪光灯72光激励累浦Nd: YAG晶体棒，将处于基态的Nd粒子抽运到激发态Nd3+，形成了 集居数反转状态，激发态粒子在回归至基态过程中福射出中屯、波长为l〇64nm的光子，光子 在谐振腔内振荡后经第二通道谐振腔输出镜47输出中屯、波长在1064nm的基频种子激光。在 第二通道谐振腔输出镜47外沿光路方向设置所述45°全反射镜18,由45°全反射镜18将种子 激光反射至45°全反射镜49，通过两个45°全反射镜实现种子激光光路的平行对折，所述90° 偏振旋转器50、第二通道腔外望远镜51和第二通道激光放大器52依次设置于45°全反射镜 49的反射光路上，所述种子激光由90°偏振旋转器50进行90°偏振旋转，在第二通道腔外望 远镜51进行热透镜补偿，所述第二通道激光放大器52对1064nm基频种子激光进行放大，包 括有Nd:YAG晶体棒，由第二通道累浦闪光灯72同时提供对第二通道激光放大器52的累浦激 励，1064nm基频种子激光通过第二通道激光放大器52后将使处于激发态的Nd3+回归至基态， 从而使得1064nm基频种子激光被放大，生成高脉冲能量的1064nm基频激光。放大后的 1064nm基频激光依次被45°全反射镜53和45°高反射镜54( 1064nm高反)进行平行对折反射， 其中45°高反射镜54后方设置有1064nm窄带滤光片55和1064nm光强探头56,透过45°高反射 镜54的1064nm基频激光经1064nm窄带滤光片55后被1064nm光强探头56探测，已反馈其强 度。在45°高反射镜54的反射光路上依次设置有第二通道二倍频晶体57、45°偏振旋转器58 和第二通道二倍频晶体59,共同构成基频激光的Ξ倍频机构，所述90°偏振旋转器50和45° 偏振旋转器58用于控制1064nm基频激光的偏振旋转，通过偏振旋转控制，放大后的1064皿 基频激光首先经过第二通道二倍频晶体57并按照ooe型相位匹配非线性效应产生倍频光， 形成1064nm和53化m混合激光束，所述1064nm和532nm混合激光束经45°偏振旋转器58进行 45°偏振旋转后再经过第二通道Ξ倍频晶体59，1064nm和532nm的光束在Ξ倍频晶体化B0晶 体）中按照ooe型相位匹配非线性效应产生355nm和频激光，通过控制1064nm基频激光足量 使得532nm激光基本被全部转化，最终输出1064nm+355nm混合激光束，所述第二通道二倍频 晶体57和第二通道二倍频晶体59优选的采用LB0晶体，所述1064皿+355nm混合激光束在第 二通道输出控制开关60关闭状态下（45°镜片355nm高反，1064nm高透）将分离出其中的 355nm紫外激光，并经由45°全反射镜61反射至消光器62处进行吸收。
[0028]所述激光输出禪合切换机构包括第一通道谐振腔内控制开关2、第二通道谐振腔 内控制开关39、第一通道输出控制开关32、45°全反射镜33、双通道禪合镜片％(1064nm、 355nm高透，266nm高反）、激光器整体输出控制开关35(关闭时45°全反射）、45°全反射镜36、 消光器37、第二通道输出控制开关60、45°全反射镜61、消光器62、45°镜片63(1064nm、355 皿高透）、45°全反射镜64、1064nm窄带滤光片65、1064皿光强探头66、45°反射镜67、消光器 68、355nm窄带滤光片69和355nm光强探头70。所述第一通道谐振腔内控制开关2设置于第一 激光产生通道中的第一通道基频种子激光谐振腔内，并靠近第一通道后向反射镜1设置，所 述第一通道谐振腔内控制开关2优选的为内腔式快口，用于第一通道基频种子激光谐振腔 内种子光控制，当开关打开时谐振腔振荡输出l〇64nm种子光，当开关关闭时，内腔式快口物 理隔断谐振腔光路;所述第二通道谐振腔内控制开关39设置于第二激光产生通道中的第二 通道基频种子激光谐振腔内，并靠近第二通道后向反射镜38设置，所述第二通道谐振腔内 控制开关39优选的为内腔式快口，用于第二通道基频种子激光谐振腔内种子光控制，当开 关打开时谐振腔振荡输出l〇64nm种子光，当开关关闭时，内腔式快口物理隔断谐振腔光路， 通过第一通道谐振腔内控制开关2和第二通道谐振腔内控制开关39分别控制第一激光产生 通道和第二激光产生通道是否产生基频激光。所述第一通道输出控制开关32、第二通道输 出控制开关60和激光器整体输出控制开关35均为电动控制开关，由电动旋转台和光学镜片 组成，通过电动旋转台控制光学镜片是否插入光路来实现开关控制，所述光学镜片优选为 45°透反镜片，当控制开关关闭时，电动旋转台控制光学镜片插入光路并与光路夹角为45 度，由其自身的透反特性实现光路内光束传输路径的控制，当控制开关打开时，电动旋转台 旋转90度，光学镜片与光路无交叉，不在对光路内光束的传输路径进行控制。具体的所述第 一通道输出控制开关32设置于第一激光产生通道中266nm紫外激光的输出光路上，用于控 制第一激光产生通道产生的266nm紫外激光是否输出，所述第一通道输出控制开关32上的 光学镜片为45°全反射镜，因此当第一通道输出控制开关32关闭时，其45°全反射镜插入第 一激光产生通道产生的266皿紫外激光的输出光路上，将266nm紫外激光反射至45°全反射 镜33，并经45°全反射镜33和分光器30最终反射至消光器31，当第一通道输出控制开关32打 开时，其45°全反射镜脱离第一激光产生通道产生的266nm紫外激光的输出光路，第一激光 产生通道产生的266nm紫外激光的输出至双通道禪合镜片34(1064nm、355nm高透，266nm高 反)上，经双通道禪合镜片34垂直反射至禪合输出光路上。所述第二通道输出控制开关60设 置于第二激光产生通道中l〇64nm+355nm混合激光束的输出光路上，所述1064nm+355nm混合 激光束的输出光路与禪合输出光路共线，所述266nm紫外激光的输出光路垂直于禪合输出 光路，所述第二通道输出控制开关60用于控制第二通道是否输出355nm激光，所述第二通道 输出控制开关60上的光学镜片为对355nm高反、对1064nm高透的45°透反镜片，当第二通道 输出控制开关60关闭时，其45°透反镜片旋转嵌入第二激光产生通道产生的1064nm+355皿 混合激光束的输出光路上，混合激光束中355nm激光束被第二通道输出控制开关60的45°透 反镜片反射至45°全反射镜61，并经由45°全反射镜61反射至消光器62,混合激光束中 1064nm则透过45°透反镜片输出至禪合输出光路上；当第二通道输出控制开关60打开时，其 45°透反镜片脱离第二激光产生通道产生的1064nm+355皿混合激光束的输出光路，1064nm+ 355nm混合激光束直接输出至禪合输出光路上。在所述禪合输出光路上依次设置有45°镜片 63(1064nm、355皿高透）、双通道禪合镜片34(1064皿、355皿高透，266皿高反)和激光器整 体输出控制开关35,所述45°镜片63对1064nm和355 nm高透，在45°镜片63的下方(垂直反射 方向）进一步的设置有45°全反射镜64，通过45°全反射镜64将45°镜片63反射的少部分 1064nm激光反射至1064nm窄带滤光片65和1064nm光强探头66，由1064nm光强探头66探测并 反馈第二激光产生通道装置产生的l〇64nm基频激光。在45°镜片63的下游设置有所述双通 道禪合镜片34,所述双通道禪合镜片34用于将第一激光产生通道产生的266nm输出光束和 第二激光产生通道产生的l〇64nm+355nm混合激光束进行禪合输出，所述双通道禪合镜片34 为对1064nm、355nm高透、对266nm高反的45°透反镜片，来自第二激光产生通道的1064nm+ 355nm混合激光束透射穿过双通道禪合镜片34，来自第一激光产生通道的266nm激光束经双 通道禪合镜片34垂直反射后与第二激光产生通道的1064nm+355nm混合激光束处于同一禪 合输出光路，在所述双通道禪合镜片34下方设置有45°反射镜67,用于将双通道禪合镜片34 反射的极少部分355nm反射至355nm窄带滤光片69和355nm光强探头70,提供对355nm紫外激 光的探测反馈。所述激光器整体输出控制开关35设置于双通道禪合镜片34的下游，所述激 光器整体输出控制开关34中电动旋转台上的光学镜片为45°全反射镜，当激光器整体输出 控制开关34关闭时时，其45°全反射镜旋转嵌入禪合输出光路，并将1064皿+355nm+266皿混 合激光束全部向上反射至45°全反射镜36，最后经45°全反射镜36反射至消光器37，运种情 况下保证激光器整体输出控制开关34关闭时不输出激光束，当激光器整体输出控制开关34 打开时，其45°全反射镜完全脱离禪合输出光路，使得禪合输出光路中的各光束能够自由输 出。所述第二激光产生通道的具体工作过程为:第二通道激光晶体棒46经累浦和谐振振荡 产生1064nm基频种子脉冲激光，然后在腔外经第二通道激光放大器52放大后输出一定能量 且脉冲重复频率为20化的1064皿波长脉冲激光，经二倍频晶体57作用后，产生1064巧32皿 激光，然后经过Ξ倍频晶体59作用，产生1064+355nm激光，在第二通道输出控制开关60关闭 下实现355nm激光的单独分离，在第二通道输出控制开关60打开下实现1064+355nm激光的 输出。第二激光产生通道中为压缩系统结构，引入多个45°镜片，实现光路的平行折叠。
[0029] 本实用新型首创的通过一台激光器同时实现多个工作模式下多个波长段的脉冲 激光输出，创新组合了通过四倍频产生266nm紫外激光的第一激光产生通道和通过Ξ倍频 产生355nm紫外激光的第二激光产生通道，首次在一台激光器中实现了 1064nm、355nm、 266ηπιΞ波长的多种工作模式组合输出，下面在上述控制开关工作原理下，简要给出本实用 新型所述双通道多波长脉冲激光器在多种工作模式下的切换控制过程，具体的如下表1所 /J、- 〇
[0030] 表1激光器工作控制模式
[0031]
[0032] 下面给出本实用新型所述双通道多波长脉冲激光器的具体实施例。 实施例
[0033] 根据本实用新型技术方案，研制了激光器样机，通过实验测试，得到了激光器样机 的技术参数。经实际测试所述激光器样机产生的l〇64nm、355nm和266nm脉冲激光输出能量 分别可达223mJ、141mJ和64mJ，脉冲重复频率为20Hz、脉冲激光能量波动低于3%，输出激光 脉冲能量和稳定性均好于同类产品。激光器样机实测技术指标如表2所示。另外，激光器样 机框架采用侣合金材料，结构紧凑、质量轻，适合车载系统。
[0034] 表2激光器样机实测技术指标
[0035]
[0036] 本实用新型首创在一台激光器上实现了高脉冲能量的红外和双紫外激光输出，并 能够实现l〇64nm、266nm、1064皿巧66皿和1064nm+355nm四种工作模式的激光脉冲切换输 出，且各模式切换时间低于2s，且输出激光脉冲能力稳定性好，能力波动均低于3%，属于 355nm和266nm波段的一种全新脉冲激光器，能够很好的满足了激光诱导巧光探测技术领域 对多波长紫外激光W及红外定位激光的应用需求，大大提高了激光器的推广应用领域。
[0037] W上仅是对本实用新型的优选实施方式进行了描述，并不将本实用新型的技术方 案限制于此，本领域技术人员在本实用新型的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形 都属于本实用新型所要保护的技术范畴，本实用新型具体的保护范围W权利要求书的记载 为准。
【主权项】
1. 一种双通道多波长脉冲激光器，其特征在于，包括第一激光产生通道、第二激光产生 通道和激光输出耦合切换机构，所述第一激光产生通道和第二激光产生通道均至少产生两 个波段的激光，所述激光输出耦合切换机构对第一激光产生通道和第二激光产生通道产生 的多波段激光进行选择切换，使得所述双通道多波长脉冲激光器能够实现多波段激光输 出。2. 根据权利要求1所述的双通道多波长脉冲激光器，其特征在于，所述第一激光产生通 道至少产生中心波长在红外波段的基频激光和中心波长在第一紫外波段的基频激光四倍 频激光，所述第二激光产生通道至少产生中心波长在红外波段的基频激光和中心波长在第 二紫外波段的基频激光三倍频激光，所述激光输出耦合切换机构对第一激光产生通道和第 二激光产生通道产生的激光进行选择切换，使得所述双通道多波长脉冲激光器能够实现红 外和双紫外波段激光输出。3. 根据权利要求2所述的双通道多波长脉冲激光器，其特征在于，所述第一激光产生通 道至少产生中心波长在l〇64nm的红外激光和中心波长在266nm的紫外激光，所述第二激光 产生通道至少产生中心波长在1064nm的红外激光和中心波长在355nm的紫外激光，所述激 光输出耦合切换机构对第一激光产生通道和第二激光产生通道产生的激光进行选择切换， 使得所述双通道多波长脉冲激光器能够实现以下波段模式中至少一种的激光输出： 1064nm、1064nm和355nm、1064nm和266nm、266nm、355nm〇4. 根据权利要求3所述的双通道多波长脉冲激光器，其特征在于，所述第一激光产生通 道产生中心波长在1064nm的基频激光、中心波长在532nm的二倍频激光以及中心波长在 266nm的四倍频激光，所述第二激光产生通道产生中心波长在1064nm的基频激光、中心波长 在532nm的二倍频激光以及中心波长在355nm的三倍频激光，所述第一激光产生通道产生的 中心波长在266nm的四倍频激光输出至所述激光输出耦合切换机构，所述第二激光产生通 道产生的中心波长在l〇64nm的基频激光和中心波长在355nm的三倍频激光输出至所述激光 输出親合切换机构，所述激光输出親合切换机构对中心波长在266nm、中心波长在355nm和 中心波长在1064nm的三个波段激光进行组合选择和切换输出，使得所述双通道多波长脉冲 激光器能够同时实现l〇64nm、1064nm和355nm、1064nm和266nm、266nm四种波段模式下的激 光输出。5. 根据权利要求1-4任一项所述的双通道多波长脉冲激光器，其特征在于，所述第一激 光产生通道包括：第一通道种子激光器、第一通道激光放大器（16)、第一通道二倍频晶体 (18)、第一通道四倍频晶体(25)和第一通道输出分光器，所述第一通道种子激光器产生中 心波长在1064nm的第一通道基频种子激光，并经所述第一通道激光放大器（16)放大后形成 中心波长在1064nm的第一通道基频激光，中心波长在1064nm的第一通道基频激光通过所述 第一通道二倍频晶体（18)后产生中心波长在532nm的第一通道二倍频激光，中心波长在 532nm的第一通道二倍频激光通过所述第一通道四倍频晶体(25)后产生中心波长在266nm 的第一通道四倍频激光，中心波长在266nm的第一通道四倍频激光经所述第一通道输出分 光器输出至所述激光输出耦合切换机构;所述第二激光产生通道包括:第二通道种子激光 器、第二通道激光放大器(52)、第二通道二倍频晶体(57)和第二通道三倍频晶体(59)，所述 第二通道种子激光器产生中心波长在l〇64nm的第二通道基频种子激光，并经所述第二通道 激光放大器(52)放大后形成中心波长在1064nm的第二通道基频激光，中心波长在1064nm的 第二通道基频激光通过所述第二通道二倍频晶体(57)后产生中心波长在532nm的第二通道 二倍频激光，中心波长在l〇64nm的第二通道基频激光和中心波长在532nm的第二通道二倍 频激光通过所述第二通道三倍频晶体（59)后产生中心波长在355nm的第二通道三倍频激 光，中心波长在l〇64nm的第二通道基频激光和中心波长在355nm的第二通道三倍频激光输 出至所述激光输出耦合切换机构;所述激光输出耦合切换机构包括第一通道输出控制开关 (32)、第二通道输出控制开关(60)、双通道耦合镜片(34)和激光器整体输出控制开关(35)， 所述第一通道输出控制开关(32)用于对第一激光产生通道输出的中心波长在266nm的第一 通道四倍频激光进行切换控制，所述第二通道输出控制开关(60)用于对第二激光产生通道 输出的中心波长在l〇64nm的第二通道基频激光和中心波长在355nm的第二通道三倍频激光 进行切换控制，所述双通道耦合镜片(34)将第一激光产生通道的输出光路和第二激光产生 通道的输出光路耦合于同一耦合输出光路上，所述激光器整体输出控制开关(35)设置于所 述耦合输出光路上，用于实现双通道多波长脉冲激光器的整体输出控制。6. 根据权利要求5所述的双通道多波长脉冲激光器，其特征在于，所述第一激光产生通 道中，所述第一通道种子激光器包括第一通道后向反射镜（1 )、第一通道腔内望远镜(3)、调 Q装置、第一通道直角棱镜(5)、第一通道激光晶体棒(9)、第一通道谐振腔输出镜（10)和第 一通道栗浦闪光灯(71)，所述第一通道后向反射镜（1)、第一通道直角棱镜(5)和第一通道 谐振腔输出镜（10)形成第一通道折叠谐振腔，所述第一通道腔内望远镜(3)、调Q装置和第 一通道激光晶体棒(9)置于所述第一通道折叠谐振腔内；所述第一通道谐振腔输出镜（10) 输出的中心波长在l〇64nm的第一通道基频种子激光经两个45°反射镜折反至第一通道激光 放大光路上，所述第一通道激光放大光路上依次设置有90°偏振旋转器(14)、第一通道腔外 望远镜（15)、第一通道激光放大器（16)、45°偏振旋转器（17)和第一通道二倍频晶体（18)， 所述第一通道栗浦闪光灯(71)同时对所述第一通道激光晶体棒(9)和第一通道激光放大器 (16)提供侧向栗浦，中心波长在1064nm的第一通道基频种子激光经所述第一通道激光放大 器（16)放大后再经所述第一通道二倍频晶体（18)的非线性作用产生中心波长在532nm的第 一通道二倍频激光，所产生的中心波长在532nm的第一通道二倍频激光经两个45°反射镜折 反至四倍频光路上，所述四倍频光路上依次设置所述第一通道四倍频晶体(25)和第一通道 输出分光器，中心波长在532nm的第一通道二倍频激光经所述第一通道四倍频晶体(25)的 非线性作用产生中心波长在266nm的第一通道四倍频激光，所产生的中心波长在266nm的第 一通道四倍频激光被所述第一通道输出分光器反射至第一激光产生通道的输出光路上，剩 余的中心波长在532nm的第一通道二倍频激光经所述第一通道输出分光器透射输出后被消 光器吸收。7. 根据权利要求6所述的双通道多波长脉冲激光器，其特征在于，所述第二激光产生通 道中，所述第二通道种子激光器包括第二通道后向反射镜(38)、第二通道腔内望远镜(40)、 调Q装置、第二通道直角棱镜(42)、第二通道激光晶体棒(46)、第二通道谐振腔输出镜(47) 和第二通道栗浦闪光灯(72)，所述第二通道后向反射镜(38)、第二通道直角棱镜(42)和第 二通道谐振腔输出镜(47)形成第二通道折叠谐振腔，所述第二通道腔内望远镜(40)、调Q装 置和第二通道激光晶体棒(46)置于所述第二通道折叠谐振腔内；所述第二通道谐振腔输出 镜(47)输出的中心波长在1064nm的第二通道基频种子激光经两个45°反射镜折反至第二通 道激光放大光路上，所述第二通道激光放大光路上依次设置有90°偏振旋转器(50 )、第二通 道腔外望远镜(51)和第二通道激光放大器(52)，所述第二通道栗浦闪光灯(72)同时对所述 第二通道激光晶体棒(46)和第二通道激光放大器(52)提供侧向栗浦，中心波长在1064nm的 第二通道基频种子激光经所述第二通道激光放大器(52)放大后形成中心波长在1064nm的 第二通道基频激光，所述第二通道基频激光经两个45°反射镜折反至三倍频光路上，所述三 倍频光路上依次设置有第二通道二倍频晶体(57)、45°偏振旋转器(58)和第二通道三倍频 晶体(59)，所述中心波长在1064nm的第二通道基频激光经所述第二通道二倍频晶体(57)的 非线性作用产生中心波长在532nm的第二通道二倍频激光，所述中心波长在1064nm的第二 通道基频激光和中心波长在532nm的第二通道二倍频激光经所述第二通道三倍频晶体(59) 的非线性作用产生中心波长在355nm的第二通道三倍频激光，所产生的中心波长在355nm的 第二通道三倍频激光和剩余的中心波长在1064nm的第二通道基频激光沿所述第二激光产 生通道的输出光路上输出。8. 根据权利要求7所述的双通道多波长脉冲激光器，其特征在于，所述激光输出耦合切 换机构还包括第一通道谐振腔内控制开关(2)和第二通道谐振腔内控制开关(39)，所述第 一通道谐振腔内控制开关(2)设置于所述第一通道种子激光器的第一通道折叠谐振腔内， 所述第二通道谐振腔内控制开关(39)设置于所述第二通道种子激光器的第二通道折叠谐 振腔内，所述第一通道输出控制开关(32)设置于第一激光产生通道的输出光路上，所述第 二通道输出控制开关(60)设置于所述第二激光产生通道的输出光路上，所述第一激光产生 通道的输出光路垂直于所述第二激光产生通道的输出光路，所述第二激光产生通道的输出 光路与所述耦合输出光路共线，所述双通道耦合镜片(34)设置于所述第一激光产生通道的 输出光路和所述第二激光产生通道的输出光路的相交之处，并将所述第一激光产生通道的 输出光路反射至第二激光产生通道的输出光路上。9. 根据权利要求8所述的双通道多波长脉冲激光器，其特征在于，所述第一通道谐振腔 内控制开关(2)和第二通道谐振腔内控制开关(39)均为内腔式快门，当内腔式快门打开时 种子激光在谐振腔内振荡，当内腔式快门关闭时谐振腔光路被物理隔断;所述第一通道输 出控制开关(32)、第二通道输出控制开关(60)和激光器整体输出控制开关(35)均为包括电 动旋转台和光学镜片的电动控制开关，通过电动旋转台控制光学镜片是否插入光路来实现 开关控制;其中所述第一通道输出控制开关(32)中的光学镜片为45°全反射镜，当第一通道 输出控制开关(32)关闭时，其45°全反射镜插入第一激光产生通道的输出光路内并将中心 波长在266nm的第一通道四倍频激光反射至消光器，当第一通道输出控制开关(32)打开时， 其45°全反射镜脱离第一激光产生通道的输出光路，中心波长在266nm的第一通道四倍频激 光经双通道耦合镜片(34)反射至耦合输出光路上;其中所述第二通道输出控制开关(60)中 的光学镜片为对355nm高反、对1064nm高透的45°透反镜片，当第二通道输出控制开关(60) 关闭时，其45°透反镜片插入第二激光产生通道的输出光路并将中心波长在355nm的第二通 道三倍频激光反射至消光器，同时使中心波长在l〇64nm的第二通道基频激光沿第二激光产 生通道的输出光路输出至耦合输出光路上，当第二通道输出控制开关(60)打开时，其45°透 反镜片脱离第二激光产生通道的输出光路，从而使中心波长在355nm的第二通道三倍频激 光和中心波长在l〇64nm的第二通道基频激光沿第二激光产生通道的输出光路输出至耦合 输出光路上;其中激光器整体输出控制开关(35)中的光学镜片为45°全反射镜，当激光器整 体输出控制开关(35)关闭时，其45°全反射镜插入耦合输出光路并将各波段激光束反射至 消光器，当激光器整体输出控制开关(35)打开时，其45°全反射镜脱离耦合输出光路，使各 波段激光束沿耦合输出光路输出；所述双通道耦合镜片（34)为对1064nm高透、对355nm高 透、对266nm高反的45°透反镜片。10.根据权利要求6-9任一项所述的双通道多波长脉冲激光器，其特征在于，所述第一 通道二倍频晶体（18)为KTP倍频晶体，所述第一通道四倍频晶体(25)为BBO倍频晶体，所述 第二通道二倍频晶体(57)和第二通道三倍频晶体(59)均为LBO倍频晶体。
【文档编号】H01S3/10GK205693132SQ201620467960
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年5月20日 公开号201620467960.3, CN 201620467960, CN 205693132 U, CN 205693132U, CN-U-205693132, CN201620467960, CN201620467960.3, CN205693132 U, CN205693132U
【发明人】吴慧云, 徐卸古, 孙振海, 李鑫, 王 华, 黄志松, 黄书海, 生甡, 孙中杰
【申请人】中国人民解放军军事医学科学院