一种新型的腔内拉曼激光器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明是一种新型的腔内拉曼激光器，它是利用腔内倍频晶体(BBO，KTP等等)先将激光腔内倍频后再实行腔内的受激拉曼，产生新的波长。与其他方法相比有以下优点:(1)相比腔外的激光倍频拉曼，腔内倍频拉曼可以简化装置的结构。(2)相比于单程腔外受激拉曼，腔内受激拉曼可以降低受激拉曼的阈值。(3)本发明最大的创新点在于对泵浦激光先进行倍频然后实现受激拉曼的设计思路，通过前人的实验发现，倍频晶体对激光的倍频转换效率是不随波长而改变的，而拉曼的增益大小与波长相关(比如:1064nm和1900nm波长的激光在相同的拉曼介质中的拉曼增益系数和阈值都不相同，1064nm的波长短拉曼增益越高拉曼阈值越低)。(4)气体做为拉曼介质可以承受更高的泵浦能量。总的来说，它是一种新的波长转换方法。
技术背景
[0002]激光是一种特殊光源，具有单色性，但是目前的激光器可调谐能力差，为了一些特殊的波长要求，就需要对目前现有的激光波长加以转换，产生需要的波长。激光波长转换的方法有倍频，受激拉曼波长转换，染料激光波长转换等等方法，目前对腔内倍频激光器和腔内拉曼激光器都做了相应的研究，也有人做了腔内的拉曼倍频激光器，经过对倍频和拉曼这两种现象的理论分析不难发现，波长越短受激拉曼的增益越高并且阈值越低，但是波长的变化对倍频转换效率影响不大。所以先倍频后可以提高受激拉曼的转换效率，先倍频后拉曼比先拉曼后倍频在激光变频效率方面有明显的优势。
【发明内容】
[0003]本发明能够对激光进行波长变换。例如，1064nm的激光可以利用该发明装置对其波长变换到683nm。其过程是:先对1064nm的激光用KTP晶体倍频，其波长变为532nm，当532nm的激光注入到充有高压氢气的拉曼池中，便可以使其做受激拉曼变换波长变为683nm，最后将683nm的拉曼激光用耦合腔镜输出，整个过程都是在腔内实现的。这样就实现了激光波长的转换。
[0004]本发明提出的技术方案是:
[0005]为实现更高转换效率，更高泵浦能量，更低拉曼阈值的波长转换。该发明采用的是腔内晶体倍频和气体拉曼的设计
[0006]设计结构为:
[0007]腔内倍频拉曼激光器，包括1064nm高反凹面腔镜、Q开关和布儒斯特窗、Nd: YAG晶体及其闪光灯水冷一套、45 °的1064nm高透532nm&683nm高反平面镜、倍频晶体、1064nm高透532nm&683nm高反凹面腔镜、气体拉曼池、532nm高反683nm输出稱合凹面腔镜；
[0008]首先依次将1064nm高反凹面腔镜、Q开关和布儒斯特窗、Nd:YAG晶体及其闪光灯水冷一套、倍频晶体、1064nm高透532nm&683nm高反凹面腔镜同轴放置构成稳定腔；
[0009]于Nd: YAG晶体及其闪光灯水冷一套和倍频晶体间设有45 °的1064nm高透532nm&683nm高反平面镜，即45°的1064nm高透532nm&683nm高反平面镜的镜面与稳定腔的光轴呈45°放置；
[0010]于稳定腔外部45°的1064nm高透532nm&683nm高反平面镜的一侧依次放置有气体拉曼池和532nm高反683nm输出耦合凹面腔镜；气体拉曼池和532nm高反683nm输出耦合凹面腔镜的光轴与稳定腔的光轴垂直；45°的1064nm高透532nm&683nm高反平面镜，倍频晶体，1064nm高透532nm&683nm高反凹面腔镜，气体拉曼池，532nm高反683nm输出f禹合凹面腔镜构成了一个90°折叠的负支共焦非稳腔。
[0011]1064nm高反凹面腔镜与1064nm高透532nm&683nm高反凹面腔镜相对设置。
[0012]Nd: YAG晶体及其闪光灯水冷一套中的Nd: YAG晶体为长条棒状结构，Nd: YAG晶体长度方向的中心位置处于稳定激光腔的束腰。
[0013]气体拉曼池为长条管状结构，气体拉曼池的长度方向的中心位置处于负支共焦非稳定腔的焦点处。
[0014]在本发明中:1064nm高反凹面腔镜，Nd:YAG Q开关和布儒斯特窗，Nd:YAG晶体及其闪光灯水冷一套，45°的1064nm高透532nm&683nm高反平面镜，倍频晶体，1064nm高透&532nm&683nm高反凹面腔镜组成的激光腔是稳定腔，其中1064nm高反凹面腔镜和1064nm高透&532nm&683nm高反凹面腔镜构成了稳定腔的两个腔镜。
[0015]Nd:YAG晶体及其闪光灯和水冷一套产生1064nm的激光在1064nm高反凹面腔镜和1064nm&532nm&683nm高反凹面腔镜组成的稳定腔内通过Nd:YAG Q开关和布儒斯特窗的控制使其振荡产生脉冲激光。
[0016]倍频晶体对Nd:YAG产生1064nm的激光在1064nm高反腔镜和1064nm&532nm&683nm高反凹面腔镜组成的稳定腔内倍频转换到532nm。
[0017]被倍频晶体转换后的532nm激光在1064nm 45°高透532nm&683nm 45°高反，1064nm&532nm&683nm高反凹面腔镜，532nm高反683nm输出稱合凹面腔镜组成的正支共焦非稳定腔中振荡该非稳定腔具有压缩光束的功能，532nm激光多次经过拉曼池后产生受激拉曼，最终产生683nm的拉曼激光。经过532nm高反683nm输出耦合凹面腔镜输出到腔外。
【附图说明】
[0018]图1为本发明的结构示意图，图中的器件名称如下:
[0019]1:1064nm高反凹面腔镜；
[0020]2:Nd:YAG Q开关和布儒斯特窗；
[0021]3:Nd:YAG晶体及其闪光灯水冷一套；
[0022]4:45° 的 1064nm 高透 532nm&683nm 高反平面镜；
[0023]5:倍频晶体；
[0024]6: 1064nm 高透 &532nm&683nm 高反凹面腔镜；
[0025]7:气体拉曼池；
[0026]8:532nm高反683nm输出稱合凹面腔镜。
[0027]其中:
[0028]1064nm高反凹面腔镜1,1064nm&532nm&683nm高反凹面腔镜6,构成了一个稳定腔。
[0029]45° 的 1064nm 高透 532nm&683nm 高反平面镜 4,1064nm&532nm&683nm 高反凹面腔镜6，532nm高反683nm输出耦合凹面腔镜8，构成了负支共焦非稳定腔。
【具体实施方式】
[0030]设计结构为:
[0031 ] 腔内倍频拉曼激光器，包括1064nm高反凹面腔镜1、Q开关和布儒斯特窗2、Nd: YAG晶体及其闪光灯水冷一套3、45°的1064nm高透532nm&683nm高反平面镜4、倍频晶体5、1064nm高透532nm&683nm高反凹面腔镜6、气体拉曼池7、532nm高反683nm输出稱合凹面腔镜8 ；
[0032]首先依次将1064nm高反凹面腔镜1、Q开关和布儒斯特窗2、Nd:YAG晶体及其闪光灯水冷一套3、倍频晶体5、1064nm高透532nm&683nm高反凹面腔镜6同轴放置构成稳定腔；
[0033]于Nd: YAG晶体及其闪光灯水冷一套3和倍频晶体5间设有45 °的1064nm高透532nm&683nm高反平面镜4,即45。的1064nm高透532nm&683nm高反平面镜4的镜面与稳定腔的光轴呈45°放置；
[0034]于稳定腔外部45°的1064nm高透532nm&683nm高反平面镜4的一侧依次放置有气体拉曼池7和532nm高反683nm输出耦合凹面腔镜8 ;气体