调Q晶体83和输出镜84 ;由反射镜81和输出镜 84构成的谐振腔8为稳定腔；所述输出镜84的出光面与所述二倍频晶体91耦合。
[0034] 目前所有的技术方案都采用一块晶体作为第一增益晶体821，如要么采用采用各 项同性、高上能级寿命和高储能材质的第一增益晶体821 (以下以Nd :YAG晶体为例分析）； 要么采用具备偏振特性材质的第一增益晶体821 (以下以Nd :YV04晶体为例分析）；由于 Nd :YAG晶体为各项同性晶体，其输出的基频光不具有偏振性，从而使后续的非线性频率变 换的效率较低，但Nd :YAG晶体上能级寿命长，储能大，在被动调Q时可以获得很高的峰值功 率，而采用Nd :YV04晶体作为第一增益晶体821虽然发射的基频光具有很好的偏振特性，但 由于Nd :YV04晶体的受激截面大，上能级寿命较短，储能小，因此在被动调Q情形下，发射的 基频光的峰值功率不高，这也影响了其后续非线性频率变换的效率，为了弥补两种情形的 不足，本实用新型采用类似于Nd :YAG+Nd :YV04的双第一增益晶体821方案，并且两者晶体 具有对泵浦光基本相同的吸收峰（808. 5nm和810nm)，因此采用单一泵浦源12即可满足对 两种第一增益晶体821的抽运，相同的发射峰（1064nm)，因此采用本实用新型的双第一增 益晶体821会使发射的基频光在Nd :YV04晶体的偏振发射方向上具有明显的模式竞争优 势，从而使输出的基频光具有很好的偏振性。由于非线性晶体要求输入为偏振光，因此，本 方案更有利于提高非线性晶体的工作效率。
[0035] 实施例二
[0036] 如图1并参见图2所示，本实施方式公开一种双第一增益晶体被动调Q紫外光激 光器，包括泵浦系统1，所述泵浦系统1还耦合有依次光耦合的准直镜6、聚焦镜7、谐振腔 8、二倍频晶体91和三倍频晶体92 ;所述泵浦系统1包括泵浦源12,给泵浦源12供电并提 供制冷、为二倍频晶体91和三倍频晶体92提供温度控制的驱动源11 ;所述谐振腔8从聚 焦镜7 -侧起，依次包括光耦合的反射镜81、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、采用具备偏振特性材质的第二增益晶体822、被动调Q晶体83和输出镜 84 ;由反射镜81和输出镜84构成的谐振腔8为稳定腔；所述输出镜84的出光面与所述二 倍频晶体91耦合。所述泵浦源12通过传能光纤2与所述准直镜6光耦合。泵浦系统1与 激光头3的冷却方式为风冷。
[0037] 所述驱动源11、泵浦源12安装于泵浦系统1中，为一整体；所述准直镜6、聚焦镜 7、谐振腔8、二倍频晶体91和三倍频晶体92集成在同一壳体4内，所述壳体4外还固定有 与所述三倍频晶体92光耦合的扩束镜5 ;扩束镜5镀有具有对红外光高反，对紫外光增透 的膜系。
[0038] 所述第一增益晶体821为Nd :YAG晶体或Nd :YAG陶瓷晶体或YAG与NchYAG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NchYAG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。
[0039] 所述第一增益晶体821为Nd :YAG晶体，其Nd离子的掺杂浓度为0. 2 % -2 %，第二 增益晶体822为Nd :YV04晶体，其Nd离子的掺杂浓度为0. 1% -3%，或者，第一增益晶体 821为Nd :YV04晶体其Nd离子的掺杂浓度为为0. 1 % -2 %，第一增益晶体821 (10)为Nd : YAG晶体，其Nd离子的掺杂浓度为0. 2 % -3 %。
[0040] 所述被动调Q晶体83为Cr: YAG、V: YAG、半导体饱和吸收体、石墨烯中的任意一种， 被动调Q晶体83的初始透过率为10 % -95 %。
[0041] 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的左端面镀膜代替，输出镜84为凹面镜，具体参见图3-6所示。
[0042] 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，三倍频晶体92为LBO晶体、BBO晶 体、BiBO晶体、CLBO晶体、KDP晶体，匹配方式可采用临界相位匹配或非临界相位匹配。
[0043] 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8〇 X80mm2,长度小于430mm3。所述泵浦源12为连续半导体激光器或脉冲半导体激 光器，当泵浦源12为光纤親合输出的脉冲半导体激光器时，其中心波长为808nm±5nm， 880nm±5nm，885nm±5nm中的一种或以上任意两种波长的组合。
[0044] 实施例三
[0045] 如图2所示，本实施方式公开的紫外光激光器包括：泵浦系统1、传能光纤2、激光 器壳体4 ;激光器壳体4内集成有准直镜6,聚焦镜7,反射镜81，第一增益晶体821，第二增 益晶体822,被动调Q晶体83,输出镜84,二倍频晶体91、三倍频晶体92,以及集成在壳体4 外的扩束镜5。
[0046] 泵浦系统1由驱动源11和泵浦源12组成，驱动源11为泵浦源12供电，泵浦源 12发出泵浦光，经过传能光纤2,经过准直镜6和聚焦镜7后对第一增益晶体821和第二增 益晶体822进行泵浦，第一增益晶体821和第二增益晶体822产生粒子数反转，发生自发辐 射，在反射镜81和输出镜84组成的谐振腔8的反馈作用下，产生受激辐射，在被动调Q晶 体83的作用下产生红外脉冲激光，激光由输出镜84输出，红外脉冲激光通过二倍频晶体91 以及三倍频晶体92产生紫外光激光输出，输出的激光经过扩束镜5进行准直，扩束镜5镀 有具有对红外光高反，对紫外光增透的膜系，最终输出单一波长的紫外光激光。
[0047] 泵浦系统1的体积为293mmxl95mmx95mm，内部安装驱动源11和泵浦源12驱动源 11具有一路电压自适应的恒流输出，和两路温控输出，分别为泵浦源12提供电能，为泵浦 源12提供制冷，为二倍频晶体91以及三倍频晶体92提供精确的温度控制，泵浦源12的输 出功率为30W，在温度为25°C时，其中心波长为808nm，泵浦源12输出的泵浦光通过一条长 度为2. 5m，芯径400um，数值孔径为0. 22的传能光纤2传输到激光器壳体4内部，激光器壳 体4的体积为48mmX48mmX170mm，光纤用金属铠甲作为保护套，保护套的直径为7mm，泵浦光 经过准直镜6和聚焦镜7聚焦到第一增益晶体821和第二增益晶体822中，对第一增益晶 体821和第二增益晶体822进行泵浦，反射镜81的曲率半径为5000mm，镀有808nm高透和 1064nm高反的膜系，被动调Q晶体83为Cr :YAG晶体，其小信号透过率为83%，输出镜84 的透过率为25 %，二倍频晶体91和三倍频晶体92采用临界相位匹配方式的LBO晶体，其中 二倍频晶体91的切割角为（Θ = 90° Φ = 10. 9° )，三倍频晶体92的切割角为（Θ = 43. 9° Φ = 90° )，当泵浦源12输出的泵浦功率为25W时，此时输出的红外基频光功率为 9. 2W，经过二倍频晶体91后得到I. 8W的绿光激光和7. IW的剩余红外基频光，经过三倍频 晶体92后最终获得了 I. 5W的355nm紫外光激光输出，经过扩束镜5后，滤掉剩余的红外基 频光和绿光后，得到了发散角为I. 2mrad，功率为I. 3W的紫外光激光输出。如无特殊说明， 本实施方式的工作原理，各部件的参数适用于以下实施例的所有紫外光激光器。
[0048] 实施例四
[0049] 如图7并参见图2所示，本实施方式采用高温角度匹配非线性晶体的被动调Q激 光器，包括泵浦系统1，与泵浦系统1依次光耦合的准直镜6、聚焦镜7、谐振腔8,所述谐振 腔8从聚焦镜7 -侧起，依次包括光耦合的反射镜81、增益组件82、被动调Q晶体83和输 出镜84 ;所述输出镜84出光面依次耦合有非线性晶体9和扩束镜5,非线性晶体9匹配的 温度大于室温。具体来说，所述非线性晶体9匹配的温度大于25°C，小于等于150°C。，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。
[0050] 所述准直镜6、聚焦镜7、谐振腔8集成在同一壳体4内，并与泵浦系统1分离；所 述泵浦系统1包括泵浦源12,给泵浦源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 ;所述泵浦源12通过传能光纤2与所述准直镜6光耦合。
[0051] 对于紫外光激光来说，本实施方式的增益组件82可