一种分离式被动调q紫外光激光器的制造方法

文档序号:8756019阅读:553来源:国知局
一种分离式被动调q紫外光激光器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及激光技术领域,尤指一种分离式被动调Q紫外光激光器。
【背景技术】
[0002] 自激光问世W来,激光加工技术就受到人们的重视,至今激光加工技术已成为先 进制造技术的重要组成部分。由于激光束具有单色性好、能量密度高、空间控制性和时间控 制性良好等一系列优点,目前它已广泛应用于材料加工等领域,针对于激光微加工,材料标 记等领域的激光器主要有红外激光器、绿光激光器、紫外激光器。但现有的激光器较为复 杂,主要采用声光或电光调Q的红外固体激光器及其非线性频率变换的绿光及紫外激光器 来实现的,成本也较高。
[0003] 专利文献CN103633536A于2014年03月12日公开了一种激光头集成累浦头的技 术方案。而同样设及激光技术领域的本实用新型则公开了一种被动调Q激光器,包括累浦 源、累浦禪合系统、第一增益晶体、第二增益晶体和可饱和吸收体,累浦源发出累浦光经累 浦禪合系统进入第一增益晶体和第二增益晶体,可饱和吸收体置于第二增益晶体后面,通 过可饱和吸收体对激光进行调制,从而产生脉冲激光输出。
[0004] 现有的被动调Q或主动调Q的紫外激光器一般都为集成式设计,即将累浦源与激 光头集成在一起。该样的集成式被动调Q激光器体积较大,成本高,维护和使用都不方便, 而分离式的主动调Q激光器的激光头部分体积也比较大,主动调Q的装置也比较复杂,成本 局。

【发明内容】

[0005] 本实用新型提供一种缩减体积、方便安装维护的分离式被动调Q紫外光。
[0006] 本实用新型的目的是通过W下技术方案来实现的:
[0007] 一种分离式被动调Q紫外光激光器,包括累浦系统和激光头,所述累浦系统与激 光头分离,所述激光头依次包括光禪合的准直镜、聚焦镜、谐振腔、二倍频晶体和=倍频晶 体;所述累浦系统包括累浦源,给累浦源供电的驱动源;所述累浦源通过传能光纤与所述 准直镜光禪合。
[000引进一步的,所述驱动源、累浦源安装于累浦系统中,为一整体;所述准直镜、聚焦 镜、谐振腔、二倍频晶体和=倍频晶体集成在同一壳体内,所述壳体外还固定有与所述=倍 频晶体光禪合的扩束镜;扩束镜锻有具有对红外光及二倍频光高反,对紫外光增透的膜系。
[0009] 进一步的,所述谐振腔从聚焦镜一侧起,依次包括光禪合的反射镜、增益组件、被 动调Q晶体和输出镜;由反射镜和输出镜构成的谐振腔为稳定腔;所述输出镜的出光面与 所述二倍频晶体禪合。
[0010] 进一步的,所述增益组件包括采用各项同性、高上能级寿命和高储能材质的第一 增益晶体和采用具备偏振特性材质的第二增益晶体;所述第一增益晶体和第二增益晶体光 禪合。
[0011] 进一步的,所述第一增益晶体为Nd;YAG晶体或Nd;YAG陶瓷晶体或YAG与Nd:YAG 的键合或胶合的晶体,第二增益晶体为Nd;YV04晶体或YV04与Nd;YV04的键合或胶合的晶 体;或者,第一增益晶体为Nd;YV04晶体或YV04与Nd;YV04的键合或胶合的晶体,第二增 益晶体为Nd;YAG晶体或Nd;YAG陶瓷晶体或YAG与Nd:YAG的键合或胶合的晶体,第一增益 晶体的出光面相距第二增益晶体的入光面距离小于10mm。
[001引进一步的,所述第一增益晶体为Nd;YAG晶体,其Nd离子的渗杂浓度为 0. 2% -2%,第二增益晶体为Nd;YV04晶体,其Nd离子的渗杂浓度为0. 1% -3%,或者,第 一增益晶体为Nd;YV04晶体其Nd离子的渗杂浓度为为0. 1% -2%,第一增益晶体(10)为 Nd;YAG晶体,其Nd离子的渗杂浓度为0. 2 % -3 %。
[0013] 进一步的,所述被动调Q晶体为化:YAG、V:YAG、半导体饱和吸收体、石墨締中的任 意一种,被动调Q晶体的初始透过率为10% -95%。
[0014] 进一步的,所述反射镜、输出镜中至少一个为凹面镜;或者,所述第一增益晶体的 入光面锻膜,形成所述反射镜;所述输出镜为凹面镜。
[0015] 进一步的,所述二倍频晶体为LBO晶体、KTP晶体、BBO晶体、BiBO晶体、CLBO晶体、 PPLN晶体,匹配方式可采用临界相位匹配或非临界相位匹配,S倍频晶体为LB0晶体、BB0 晶体、BiBO晶体、CLB0晶体、KDP晶体,匹配方式可义用临界相位匹配或非临界相位匹配。
[0016] 进一步的,所述累浦源为连续半导体激光器或脉冲半导体激光器,当累浦源为光 纤禪合输出的脉冲半导体激光器时,其中屯、波长为808皿±5皿,880皿±5皿,885皿±5皿 中的一种或W上任意两种波长的组合;激光器壳体体积小于80x80x430mm3,其横截面积小 于 80x80mm2,长度小于 430mm3。
[0017] 一种如本实用新型所述的分离式被动调Q紫外激光器,包括步骤:
[0018] 累浦系统发出累浦光通过传能光纤输出到激光头的准直镜;
[0019] 通过第一增益晶体和第二增益晶体产生粒子数反转,发生自发福射;
[0020] 在反射镜和输出镜组成的谐振腔的反馈作用下,产生受激福射;
[0021] 在被动调Q晶体的作用下产生红外脉冲激光;
[0022] 通过输出镜输出红外脉冲激光,再经过二倍频晶体和=倍频晶体产生单一波长的 紫外线激光。
[0023] 本实用新型的累浦系统与激光器壳体采用分离式设计,累浦系统与激光器壳体用 传能光纤相连接,该样使得激光头的体积更小巧,结构更紧凑;且激光头和累浦分离形成独 立配件,也方便独立维修、更换,便于安置使用及后期维护。另外,本实用新型采用被动调Q 设计,降低了激光器的成本,具有更好的稳定性。
【附图说明】
[0024] 图1是本实用新型实施例一分离式被动调Q紫外光激光器的原理示意图;
[0025] 图2是本实用新型双增益晶体紧凑型被动调Q紫外光激光器的原理示意图;
[0026] 图3是本实用新型各种平凹腔被动调Q激光器的原理第一示意图;
[0027] 图4是本实用新型各种平凹腔被动调Q激光器的原理第二示意图;
[002引图5是本实用新型各种平凹腔被动调Q激光器的原理第S示意图;
[0029]图6是本实用新型各种平凹腔被动调Q激光器的原理第四示意图;
[0030] 图7是本实用新型实施例八采用高温角度匹配非线性晶体的被动调Q激光器的原 理不意图;
[0031] 图8是本实用新型一种被动调Q紫外光激光器的原理示意图;
[0032] 图9是现有的平平腔腔内的光斑半径随热透镜焦距的变化的曲线示意图;
[0033] 图10是本实用新型平凹腔腔内的光斑半径随热透镜焦距的变化的曲线示意图。
[0034]其中;
[0035] 1、累浦系统;11、驱动源;12、累浦源;2、传能光纤;3、激光头;4、壳体;5、扩束镜; 6、准直镜;7、聚焦镜;8、谐振腔;81、反射镜;82、增益组件;821、第一增益晶体;822、第二 增益晶体;83、被动调Q晶体;84、输出镜;86、半反半透膜;9、非线性晶体;91、二倍频晶体; 92、S倍频晶体。
【具体实施方式】
[0036] 实施例一
[0037] 如图1所示,本实施方式公开一种分离式被动调Q紫外光激光器,包括累浦系统1, 所述累浦系统1还禪合有与其分离设置的激光头3,所述激光头3依次包括光禪合的准直镜 6、聚焦镜7、谐振腔8、二倍频晶体91和=倍频晶体92 ;所述累浦系统1包括累浦源12,给 累浦源12供电并提供制冷、为二倍频晶体91和=倍频晶体92提供温度控制的驱动源11; 所述累浦源12通过传能光纤2与所述准直镜6光禪合。
[003引本实施方式还公开一种如本实用新型所述的分离式被动调Q紫外激光器,包括步 骤:
[0039] 累浦系统发出累浦光通过传能光纤输出到激光头的准直镜;
[0040] 通过第一增益晶体和第二增益晶体产生粒子数反转,发生自发福射;
[0041] 在反射镜和输出镜组成的谐振腔的反馈作用下,产生受激福射;
[0042] 在被动调Q晶体的作用下产生红外脉冲激光;
[0043]
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