一种倍频晶体防尘结构及紫外激光器的制作方法

本发明涉及紫外激光器领域，特别涉及一种倍频晶体防尘结构及紫外激光器。

背景技术：

在激光器腔体内，因为激光器的一些部件随时间和辐射会老化而产生一些灰尘颗粒，悬浮在腔体内部，如腔内电路板，干燥剂，胶水挥发物等均易产生扬尘颗粒，平时激光器在没点亮时，扬尘颗粒是只是作无序的扩散运动，因相对浓度小，扬尘颗粒直径小难以吸咐在激光光学件上，相对危害比较小，但是一旦激光器出光，扬尘颗粒在激光形成的电场和磁场的作用下立即被磁化，原来的扬尘颗粒变成一个个类似小磁铁的极化颗粒，相互之间产生相吸或相斥的作用力，最终头尾相抱形成更大的颗粒，并且形成的更大颗粒团整体在高期光束电磁场作用下会随着光束方向流动，最终打在光学件通光点上，经过常期积累导致通光面对激光能量吸收增加，最终烧坏膜层或光学件本身。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种倍频晶体防尘结构及紫外激光器，解决现有技术中扬尘粒子造成光学元件损坏的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种倍频晶体防尘结构，包括：灰尘引导部和灰尘流出部，所述灰尘引导部和所述灰尘流出部之间设置有灰尘导流通道，所述灰尘引导部为能产生平行磁场且对向设置的多个磁体，所述磁体的一端设置为圆弧形，所述灰尘流出部的一端为凹弧形，所述灰尘流出部的凹弧形与所述磁体的圆弧形相对形成所述灰尘导流通道。

其中，所述磁体包括永磁体和电磁铁中的一种。

具体的，所述电磁铁上设置有不间断电源。

其中，所述磁体的数量至少为两个。

具体的，所述磁体包括上磁体和下磁体，所述上磁体n极和所述下磁体的s极相对。

其中，所述灰尘流出部为中空环状结构，所述环状结构的一个端面为水平面，另一端面为圆弧形凹面。

其中，在所述灰尘流出部上设置有用于储存流出灰尘的灰尘贮存器。

具体的，所述灰尘贮存器与所述灰尘流出部为可拆卸活动连接。

具体的，所述灰尘贮存器为电磁吸附灰尘贮存器。

一种紫外激光器，在倍频晶体前设置有上述倍频晶体防尘结构。

采用上述技术方案，由于在激光器中设置了倍频晶体防尘结构，通过平行磁场和导流结构的设置，使得灰尘颗粒会在平行磁场的带动下，向磁极方向运动，并且通过导流结构排出激光器，不让灰尘颗粒撞击、附着在光学器件上，保证了光学器件的稳定性，延长使用寿命。

附图说明

图1为本发明倍频晶体防尘结构的结构示意图；

图2为图1的侧视图；以及

图3为本发明紫外激光器的结构示意图。

图中，1-灰尘引导部，101-上磁体，102-下磁体，2-灰尘流出部，3-灰尘导流通道，4-第一全反射镜，5-声光激光调q开关，6-基频光生成器，7-布儒斯特起偏器，8-第二全反射镜，9-三倍频晶体，10-走离角补偿晶体，11-二倍频晶体，12-第三全反射镜，13-基频光，14-紫外激光，15-绿激光。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

作为本发明的第一实施例，提出一种倍频晶体防尘结构，如图1所示，包括：灰尘引导部1和灰尘流出部2，如图1、2所示，灰尘引导部1为对向设置的两块磁体，本实施例中的磁体采用的是永磁体，如图2所示，永磁体包括上磁体101和下磁体102，上磁体和下磁体为半圆弧形结构，使之方便安装在紫外激光器之中，继续如图2所示，上磁体101下端面的n极和下磁体102上端面的s极相对，下磁体102上端面的n极与上磁体101下端面的s极相对，使上磁体101与下磁体102之间产生垂直方向上的平行磁场，使得在激光器腔体内的灰尘颗粒极化之后，会沿着垂直方向的平行磁场向磁极移动，从而远离光束及光学元件。

如图1、2所示，灰尘流出部2为圆环结构，中间的通孔直径大于光束的直径，灰尘流出部2的一个端面为水平端面，另一端面为凹圆弧形，上磁体101与下磁体102靠近灰尘流出部2的一端设置为凸圆弧形，上磁体101和下磁体102的凹圆弧形与灰尘流出部2的凸圆弧形相对，在上磁体101和下磁体102的凹圆弧形和灰尘流出部2的凸圆弧形之间设置有一灰尘导流通道3，磁极化的灰尘颗粒会沿着上磁体101或下磁体102进入灰尘导流通道3，并且通过灰尘导流通道3排出激光器的腔体。

通过平行磁场和导流结构的设置，使得灰尘颗粒会在平行磁场的带动下，向磁极方向运动，并且通过导流结构排出激光器，不让灰尘颗粒撞击、附着在光学器件上，保证了光学器件的稳定性，延长使用寿命。

作为本发明的第二实施例，提出另一种倍频晶体防尘结构，在第一实施例的基础上，使用电磁铁作为灰尘引导部1来对灰尘颗粒进行吸引，并且保证灰尘吸引的持久性，在电磁铁上连接有不间断电源，在启动激光器时，同时可以对不间断电源进行充电。

同时在灰尘流出部外部设置有灰尘贮存器(图中未示出)，灰尘贮存器可以将排出的灰尘颗粒存储起来，方便清理，也不会造成扬尘情况，灰尘贮存器与灰尘流出部之间采用可拆卸活动连接，本实施例中，灰尘贮存器采用电磁吸附灰尘贮存器，即在灰尘贮存器中增加小型电磁铁(图中未示出)，使得灰尘颗粒不会从灰尘流出口再次进入激光器腔体，本领域技术人员可以知道，可以在灰尘贮存器中设置有吸附材料，例如活性炭等。替代本实施例中的小型电磁铁。

作为发明的第三实施例，提出一种紫外激光器，包括如图3所示，包括由3个全反射镜组成的折叠腔，其中第一全反射镜4与第三全反射镜12设置在第二全反射镜8的同一侧，并且第一全反射镜4与第二全反射镜8之间存在夹角，第三全反射镜12与第二全反射镜8之间也存在夹角；在第一全反射镜4与第二全反射镜8之间的轴心线上依次设置声光激光调q开关5；由侧面泵浦板条模块和设置在侧面泵浦板条模块内的nd3+:yag晶体所构成的基频光生成器6和布儒斯特起偏器7，其中侧面泵浦板条模块采用二极管激光泵浦板条模块，其能够输出波长为808nm的激光，并且其输出的功率范围包括1-25w，其产生的808nm激光注入nd3+:yag晶体之后可以形成波长为1064nm的基频光13；如图3所示，声光激光调q开关5设置在第一全反射镜4和nd3+:yag晶体之间，侧面泵浦板条模块产生的基频光13经过声光激光调q开关5射入第一全反射镜4，可以使得声光激光调q开关5的开关效果更好；本领域技术人员可以知道，激光调q开关2还可以使用电光激光调q开关2，主要取决于该激光调q开关2的应用场景。经过第一全反射镜4反射的基频光13经过布儒斯特起偏器7，使得基频光13的偏振方向保持一致，其利用了布儒斯特定律，使得其倍频效果更好。

继续如图3所示，起偏之后的基频光13经过第二全反射镜8反射进入后段光路，后段光路指的是第二全反射镜8和第三全反射镜12之间的光路，其中二倍频晶体11、走离角补偿晶体10、三倍频晶体6设置在第二全反射镜8和第三全反射镜12之间，由三硼酸锂(lbo)构成的三倍频晶体6设置在靠近第二全反射镜8的一边，并且将其靠近第二全反射镜8的一端面切割成布儒斯特角的输出结构，使得基频光13在经过第三全反射镜12反射回来之后在三倍频晶体6的布儒斯特角上转化成二倍频光(即图3中的绿激光15)、三倍频光(图3中的紫外激光14)和基频光13。二倍频晶体11也选用三硼酸锂(lbo)材质，其设置在靠近第三全反射镜12的一端，基频光13在经过两次二倍频晶体11后产生增加了合成三倍频光所需的二倍频光的比例，增进了三倍频光的转换效率。走离角补偿晶体10设置在三倍频晶体6和二倍频晶体11之间的光路上，通过旋转走离角补偿晶体10，从而改变其对回程倍频光的离散间距，因此补偿回程倍频光在二倍频晶体11中产生的离散效应，以增大和频效率。

再如图3所示，在三倍频晶体9和第二全反射镜8之间设置有如第一实施例或第二实施例中所述的倍频晶体防尘结构。

通过平行磁场和导流结构的设置，使得灰尘颗粒会在平行磁场的带动下，向磁极方向运动，并且通过导流结构排出激光器，不让灰尘颗粒撞击、附着在光学器件上，保证了光学器件的稳定性，延长使用寿命。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。