多波长激光器腔内元件切换系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多波长激光器腔内元件切换系统，属于激光多波长装备技术领域。
【背景技术】
[0002]目前市场上多波长激光器都是采用非线性倍频晶体技术实现多波长激光的输出，但是需要手动调节倍频晶体的位置来实现多波长，并且基频激光的波长相对固定，导致即便形成多波长其种类也不多。例如专利CN1300122A公开了一种全固态多波长激光器，此激光器能输出多波长激光，但是倍频晶体的调节需要人为介入，经常拆卸激光器导致其使用寿命变短；专利CN101854018A公开了一种能自动调节波长的激光器，利用齿轮的转动实现对光的吸收或释放，此方法造成激光能量的浪费并且基频激光唯一，实现的多波长激光数量少；专利CN102539322A公开了一种多波长激光器光路自动换镜系统，系统根据窗口的距离来放置元件，采用齿轮传动的方式实现元件切换，此系统过于庞大利用率不高；专利CN201057619Y公开了一种激光器上使用的波长切换装置，装置根据摇臂杆长之间的关系并通过电机来控制倍频晶体，但此仅仅实现了波长间的自由切换，对于整体系统来说自动化水平仍然不高，后续操作繁琐。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种多波长激光器腔内元件切换系统，可以快捷的输出不同波长的激光。
[0004]本发明的目的通过以下技术方案来实现:
[0005]多波长激光器腔内元件切换系统，特点是:包括元件模块、定位滑槽、传动系统、步进电机、触发器和工控机，工控机通过触发器与步进电机控制连接，步进电机与传动系统驱动连接，元件模块置于定位滑槽中，传动系统与元件模块传动连接，可带动元件模块于定位滑槽内移动；
[0006]所述元件模块包含工作元件、元件固定架和连接底座，工作元件通过调节机构安装于元件固定架上，工作元件在元件固定架上可上下左右调节，使工作元件的位置与方向满足光束的传播要求，元件中心与光束中心相重合，元件固定架固定在连接底座上，连接底座与传动系统连接，传动系统带动连接底座于定位滑槽内移动；
[0007]所述定位滑槽安装在激光器腔体底部，定位滑槽的两侧面设置有卡口，相邻卡口间距离与元件模块的连接底座长度相一致，元件模块运动时卡口收缩，元件模块运动至要求位置时卡口伸出并固定元件模块。
[0008]进一步地，上述的多波长激光器腔内元件切换系统，其中，所述工作元件为激光变换波长兀件。
[0009]更进一步地，上述的多波长激光器腔内元件切换系统，其中，所述工作元件为镀膜镜片或者倍频晶体。
[0010]更进一步地，上述的多波长激光器腔内元件切换系统，其中，所述传动系统为齿形带传动机构或者丝杠传动机构。
[0011]再进一步地，上述的多波长激光器腔内元件切换系统，其中，所述传动系统安装于定位滑槽底部。
[0012]再进一步地，上述的多波长激光器腔内元件切换系统，其中，所述定位滑槽的形状呈长方形或U形。
[0013]本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在:
[0014]①本发明切换系统的模块化设计合理，切换谐振腔的前后镜可以输出不同波长的基频光，使用率极高；
[0015]②自动化切换倍频元件实现基频/倍频光自由转化，大大简化了人工操作过程；
[0016]③实现多种基频以及倍频波长激光的输出，切换非常方便，应用范围极其广泛。
【附图说明】
[0017]下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明:
[0018]图1:本发明系统的结构示意图；
[0019]图2:定位滑槽的结构示意图；
[0020]图3:工作元件为镀膜镜片的元件模块示意图
[0021]图4:工作元件为倍频晶体的元件模块示意图。
【具体实施方式】
[0022]采用脉冲固体激光器，选择性的输出基频1064nm/1319nm、二倍频532nm/660nm、三倍频355nm/440nm、四倍频266nm/330nm等激光。
[0023]如图1、图2所示，多波长激光器腔内元件切换系统，包括元件模块、定位滑槽、传动系统12、步进电机3、触发器2和工控机I，工控机I通过触发器2与步进电机3控制连接，步进电机3与传动系统12驱动连接，传动系统12为齿形带传动机构或者丝杠传动机构，元件模块置于定位滑槽中，传动系统12与元件模块传动连接，可带动元件模块于定位滑槽内移动。切换系统于激光冲击前，工控机发出指令，触发器触发步进电机工作，步进电机带动传动系统工作，传动系统带动元件模块在滑槽内移动并于设定好的位置处停止。
[0024]如图3、图4所示，元件模块包含工作元件、元件固定架15和连接底座14，工作元件为激光变换波长所涉及到的各类元件，工作元件为镀膜镜片或者倍频晶体，工作元件通过调节机构安装于元件固定架15上，工作元件在元件固定架15上可上下左右调节，使工作元件的位置与方向满足光束的传播要求，元件中心与光束中心相重合，元件固定架15固定在连接底座14上，连接底座14与传动系统12连接，传动系统12带动连接底座14于定位滑槽内移动。
[0025]定位滑槽安装在激光器腔体底部，定位滑槽的两侧面设置有卡口 13，相邻卡口间距离与元件模块的连接底座长度相一致，元件模块运动时卡口收缩，元件模块运动至要求位置时卡口伸出并固定元件模块。定位滑槽的形状呈长方形或U形，定位滑槽底部安装传动系统。具体有后谐振腔镜定位滑槽4、前谐振腔镜定位滑槽7、二倍频晶体定位滑槽8、三倍频晶体定位滑槽9、四倍频晶体定位滑槽10、输出端镜片定位滑槽11。
[0026]后谐振腔镜定位滑槽4、前谐振腔镜定位滑槽7、输出端镜片定位滑槽11中元件模块的工作元件是镀膜镜片16 ;二倍频晶体定位滑槽8、三倍频晶体定位滑槽9、四倍频晶体定位滑槽10中元件模块的工作元件是倍频晶体17。
[0027]实施例1:基频1064nm/1319nm波长脉冲激光输出
[0028]如图1?4所示，出光前，工控机I发出指令，触发器2触发步进电机3运动，步进电机3带动传动系统12运动，传动系统12可以是齿形带传动机构或者丝杠传动机构，带动各连接底座分别于后谐振腔镜定位滑槽4、前谐振腔镜定位滑槽7、二倍频晶体定位滑槽8、三倍频晶体定位滑槽9、四倍频晶体定位滑槽10、输出端镜片定位滑槽11中移动，此时卡口13向上翻开不阻止连接底座的移动，后谐振腔镜定位滑槽4、前谐振腔镜定位滑槽7、输出端镜片定位滑槽11中元件模块的工作元件是镀膜镜片16，若要实现1064nm/1319nm波长激光的输出，则将镀有1064nm/1319nm的全反镀膜镜片的元件模块于后谐振腔镜定位滑槽4中运动至激光晶体5的正后方，将镀有1064nm/1319nm的20%透射膜镜片的元件模块于前谐振腔镜定位滑槽7中运动至激光晶体5的正前方，激光晶体5的正前方设有Q开关6，将镀有1064nm/1319nm的高透膜镜片的元件模块于输出端镜片定位滑槽11中运动至出光口，二倍频晶体定位滑槽8、三倍频晶体定位滑槽9、四倍频晶体定位滑槽10中倍频晶体移动离开工作光路，卡口 13落下并