一种外腔倍频紫外激光器的制作方法

本实用新型涉及激光技术领域，具体是一种外腔倍频紫外激光器。

背景技术：

紫外激光器由于波长短，在激光加工领域越来越展现出其无可比拟的优势，由于波长短，紫外光可以得到更小的聚焦光斑,且加工热影响区微乎其微，因而可以进行超精细激光加工；

通常实现紫外输出可以通过内腔倍频或者外腔倍频来实现，对于外腔倍频，常规首先采用主动调Q或者被动调Q来实现红外基频光脉冲输出，在腔外加一透镜将输出的基频光聚焦后入射至二倍频晶体内进行二倍频，二倍频晶体出射的基频光和倍频光经过另一透镜聚焦后入射至三倍频晶体进行和频来实现紫外输出，但小焦距的凸透镜会带来大的球差，而较大焦距的凸透镜，只有放置在物距较远时才能得到较小的成像光斑，这样的激光器腔长比较大。

另外还要考虑三倍频晶体中基频光与倍频光的空间交叠。由于色散等原因，基频光与倍频光通过透镜后，它们各自的焦点并不重合，从而影响和频效率和输出光斑光束质量；

为了改善球差、色散对和频带来的影响，通常采用的一种方法是利用四f系统，现有的四f系统如图3所示透镜B与透镜C之间的距离为二f，物点A与透镜B之间的距离为f，像点D与透镜C之间的距离为f，由于要构成一个准确的四f系统要求物距为f,两透镜之间的距离为二f，两个透镜中心对齐，并且要求两个透镜通光面平行放置，因此在实验中，调试难度较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种外腔倍频紫外激光器，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种外腔倍频紫外激光器，包括红外脉冲激光器、原第一透镜、二倍频晶体和三倍频晶体，所述原第一透镜位于红外脉冲激光器与二倍频晶体的中部，所述二倍频晶体远离原第一透镜的一侧设置有三倍频晶体，所述二倍频晶体与三倍频晶体之间设置有四f系统，所述四f系统包括第一安装圈与第二安装圈，所述第一安装圈与第二安装圈并排设置，且第一安装圈与第二安装圈的圆心水平对齐，所述第一安装圈的内部安装有四f第一透镜，所述第二安装圈的内部安装有四f第二透镜，所述第一安装圈与第二安装圈的上端面之间固定有上连接板，所述第一安装圈与第二安装圈的下端面之间固定有下连接板，所述红外脉冲激光器发射出原光束。

优选的，所述四f第一透镜与第一安装圈之间通过环氧树脂灌封，所述四f第二透镜与第二安装圈之间通过环氧树脂灌封。

优选的，所述上连接板、下连接板、第二安装圈与第二安装圈一体成型，且上连接板、下连接板、第二安装圈与第一安装圈为塑料制成。

优选的，所述二倍频晶体与第一安装圈之间的距离为f，所述第一安装圈与第二安装圈之间的距离为二f，所述第二安装圈与三倍频晶体之间的距离为f。

优选的，所述红外脉冲激光器发射出原光束，且原光束经过原第一透镜后成为一次聚焦光束，且一次聚焦光束经过二倍频晶体后成为二倍频输出光束，且二倍频输出光束经过四f第二透镜后成为改善光束，且改善光束经过三倍频晶体后成为三倍频输出光束。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型设置了第一安装圈、第二安装圈、上连接板与下连接板，第一安装圈与第二安装圈之间的距离为二f,并且第一安装圈与第二安装圈由上连接板与下连接板固定连接起来，所以第一安装圈与第二安装圈的距离为固定状态，四f第一透镜与四f第二透镜安装在第一安装圈与第二安装圈内部，使得四f第一透镜与四f第二透镜的距离为固定的二f距离；

本装置将分离的四f系统结构加工为一整体，可以很好的解决四f系统在实际应用中调试难的问题，进而容易实现高效、优异光束质量的紫外激光输出。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型四f系统的结构示意图。

图3为原四f系统的结构示意图。

图中：1、红外脉冲激光器；2、原第一透镜；3、二倍频晶体；4、四f系统；41、四f第一透镜；42、四f第二透镜；43、上连接板；44、下连接板；45、第二安装圈；46、第一安装圈；5、三倍频晶体；6、原光束；7、一次聚焦光束；8、二倍频输出光束；9、改善光束；10、三倍频输出光束。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～3，本实用新型实施例中，一种外腔倍频紫外激光器，包括红外脉冲激光器1、原第一透镜2、二倍频晶体3和三倍频晶体5，原第一透镜2位于红外脉冲激光器1与二倍频晶体3的中部，红外脉冲激光器1用于产生原光束6，原第一透镜2用于将原光束6聚焦成一次聚焦光束7，并且一次聚焦光束7至二倍频晶体3，二倍频晶体3用于将一次聚焦光束7转变成为二倍频输出光束8，二倍频晶体3远离原第一透镜2的一侧设置有三倍频晶体5，二倍频晶体3与三倍频晶体5之间设置有四f系统4，四f系统4用于改善二倍频输出光束8球差、色散对和频带来的影响，并且从四f系统4发出的光束为改善光束9，三倍频晶体5用于将改善光束9转变成为三倍频输出光束10，四f系统4包括第一安装圈46与第二安装圈45，所述第一安装圈46与第二安装圈45并排设置，且第一安装圈46与第二安装圈45的圆心水平对齐，所述第一安装圈46的内部安装有四f第一透镜41，所述第二安装圈45的内部安装有四f第二透镜42，所述第一安装圈46与第二安装圈45的上端面之间固定有上连接板43，所述第一安装圈46与第二安装圈45的下端面之间固定有下连接板44，四f第一透镜41与第一安装圈46之间通过环氧树脂灌封，四f第二透镜42与第二安装圈45之间通过环氧树脂灌封，第一安装圈46与第二安装圈45之间的距离为二f，第二安装圈45与三倍频晶体5之间的距离为f，第一安装圈46与第二安装圈45的下端面之间固定有下连接板44，上连接板43、下连接板44、第二安装圈45与第二安装圈45一体成型，下连接板44，上连接板43、下连接板44、第二安装圈45与第二安装圈45用于连接第一透镜41和第二透镜42，降低第一透镜41和第二透镜42的调试难度。

本实用新型的工作原理是：红外脉冲激光器1发射出原光束6，原光束6经过原第一透镜2聚焦成为一次聚焦光束7，一次聚焦光束7至二倍频晶体3后转变成为二倍频输出光束8，二倍频输出光束8经过四f系统4进行球差、色散对和频带来的影响的改善后成为改善光束9，改善光束9经过三倍频晶体5后转变成为三倍频输出光束10,而四f系统4内的第一安装圈46与第二安装圈45之间的距离为二f,并且第一安装圈46与第二安装圈45由上连接板43与下连接板44固定连接起来，其距离为固定状态，四f第一透镜41与四f第二透镜42安装在第一安装圈46与第二安装圈45内部，使得四f第一透镜41与四f第二透镜42的距离为固定的二f距离，从而降低第一透镜41和第二透镜42的距离调试难度。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。