一种分离式被动调q紫外光激光器的制造方法_3

文档序号:8756019阅读:来源:国知局
-95 %。
[0062] 所述反射镜81、输出镜84中至少一个为凹面镜。具体来说,反射镜81和输出镜84 构成的谐振腔8为稳定腔,反射镜81为凹面镜,输出镜84为平面镜;或者,反射镜81为平 面镜输出镜84为凹面镜;或者,反射镜81为凹面镜,输出镜84为凹面镜;或者,反射镜81 由第一增益晶体821的左端面锻膜代替,输出镜84为凹面镜,具体参见图3-6所示。
[006引 所述二倍频晶体91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92为LB0晶体、BB0晶 体、BiBO晶体、CLBO晶体、邸P晶体,匹配方式可采用临界相位匹配或非临界相位匹配。
[0064] 传能光纤2长度大于50cm,激光器壳体4体积小于80x80x430mm3,其横截面积小于 80x80mm2,长度小于430mm3。所述累浦源12为连续半导体激光器或脉冲半导体激光器,当累 浦源12为光纤禪合输出的脉冲半导体激光器时,其中屯、波长为808nm±5nm,880nm±5nm, 885nm±5nm中的一种或W上任意两种波长的组合。
[0065] 实施例五
[0066] 如图1、8所示,本实施方式公开一种平凹腔被动调Q激光器,包括累浦系统1,与累 浦系统1依次光禪合的准直镜6、聚焦镜7、谐振腔8,所述谐振腔8从聚焦镜7 -侧起,依次 包括光禪合的反射镜81、增益组件82、被动调Q晶体83和输出镜84 ;所述输出镜84出光面 依次禪合有非线性晶体9和扩束镜5 ;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、为非线性晶体9提供温度控制的驱动源11 ;所述反射镜81、输出镜84中至少一 个为凹面镜。一般来说,激光器的腔长范围为l〇mm-300mm,如果W凹面镜为坐标原点的话, 其范围应为0-L/2,L为腔长。
[0067] 实现上述反射镜81、输出镜84的凹面镜子,包括但不局限于W下方式:
[0068] 方案一、如图3所示,所述第一增益晶体821的入光面锻膜,形成所述反射镜81 ; 所述输出镜84为凹面镜。
[0069] 方案二、如图4所示,所述反射镜81为凹面镜,输出镜84为平面镜。
[0070] 方案=、如图5所示,所述反射镜81为平面镜,输出镜84为凹面镜。
[0071] 方案四、如图6所示,所述反射镜81和输出镜84均为凹面镜。
[0072] 如果激光器为紫外光激光器。所述增益组件82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821和采用具备偏振特性材质的第二增益晶体822 ;所述第 一增益晶体821和第二增益晶体822光禪合。
[007引所述第一增益晶体821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822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821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822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821的出光面相距第二增益晶体822的入光面距离小于10mm。所述被动 调Q晶体83为Cr: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83 的初始透过率为10% -95%。
[0074] 所述非线性晶体9从输出镜84 -侧起,依次包括二倍频晶体91和=倍频晶体92 ; 所述二倍频晶体91为LB0晶体、KTP晶体、BB0晶体、BiBO晶体、CLB0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92为LB0晶体、BB0晶体、BiBO 晶体、CLBO晶体、邸P晶体,匹配方式可采用临界相位匹配或非临界相位匹配。
[0075] 所述累浦源12为连续半导体激光器或脉冲半导体激光器,当累浦源12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;传能光纤2长度大于50cm,激光器壳体4体积小于 80x80x430mm3,其横截面积小于80x80mm2,长度小于430mm3,累浦系统1与激光头3的冷却 方式为风冷。
[0076] 如果激光器为紫外光激光器,还可W有另外一种实施方案。
[0077] 所述第一增益晶体821为所述第一增益晶体821为Nd;YAG晶体,其Nd离子的 渗杂浓度为0. 2 % -2 %,第二增益晶体822为Nd;YV04晶体,其Nd离子的渗杂浓度为 0. 1% -3%,Nd;YAG的长度为lmm-15mm,Nd;YV04晶体长度为或者,第一增益晶体 821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821 (10)为Nd; YAG晶体,其Nd离子的渗杂浓度为0. 2 % -3 % ;
[007引所述被动调Q晶体83为&: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83的初始透过率为10% -95% ;
[0079] 所述非线性晶体9从输出镜84 -侧起,依次包括二倍频晶体91和=倍频晶体92; 所述二倍频晶体91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92为LB0晶体、BB0晶体、BiBO 晶体、CLBO晶体、邸P晶体,匹配方式可采用临界相位匹配或非临界相位匹配;所述累浦源 12为连续半导体激光器或脉冲半导体激光器,当累浦源12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;传能光纤2长度大于50cm,激光器壳体4体积小于80x80x430mm3,其横截面积 小于80x80mm2,长度小于430mm3,累浦系统1与激光头3的冷却方式为风冷。
[0080] 实施例六
[0081] 如图7所示,本实施方式公开一种采用高温角度匹配非线性晶体的被动调Q激光 器,包括累浦系统1,与累浦系统1依次光禪合的准直镜6、聚焦镜7、谐振腔8,所述谐振腔 8从聚焦镜7 -侧起,依次包括光禪合的反射镜81、增益组件82、被动调Q晶体83和输出 镜84 ;所述输出镜84出光面依次禪合有非线性晶体9和扩束镜5,非线性晶体9匹配的温 度大于室温。优选的,非线性晶体9匹配的温度大于等于40°C,小于等于60°C。比如45°C、 48°C、52°C、55°C、57°C等。更优的选择,非线性晶体9匹配的温度等于50度。
[0082] 非线性晶体一般采用两种方式进行匹配。一种是温度匹配,一般折射率随温度有 明显变化的非线性晶体适合于温度匹配,温度匹配对温度的控制的要求非常严格,一般精 度要小于+/-〇. 1摄氏度,并且很多晶体的匹配温度较高,超过150摄氏度,需要精度较高的 温控炉,增加了成本。相比之下另一种非线性晶体匹配方式,即角度匹配较为方便,该种匹 配方式是先设置好非线性晶体的使用温度,然后根据该个温度进行匹配角计算,最后按照 该个匹配角对晶体进行切割,切割出来的晶体只有在之前设置的那个温度下使用,效率才 能最高,该种方式匹配的晶体在工作时使用比较方便,对温度的控制精度要求也没有那么 高,因此系统较为简单。
[0083] 但是现有技术中常规的角度匹配方式,一般晶体的相位匹配角都采用匹配室温 (本申请所称室温是指室内温度,根据地域环境不同存在差异一般是指25°C)的切割方式, 该种方式会有不足之处:
[0084] 首先,匹配室温切割方式得到的角度匹配非线性晶体在工作时会需要双向的温度 控制,即在夏天使用时需要制冷,冬天使用时需要加热,极大增加了系统的复杂性。
[0085] 其次,由于激光通过非线性晶体时和没有激光通过非线性晶体时,该晶体的温度 有较大的变化,需要较长的温度平衡时间,导致首脉冲序列的能量不足,使加工效果不稳 定。假设匹配温度为25°C时其接受温度为+/-rc,只有在该个温度范围内,其倍频的效率 才比较高,如温度不在此范围则倍频效率会下降,出激光的时候激光穿过非线性晶体部分 的温度会急剧上升,例如上升
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