一种高效率激光谐波倍频增强器的制造方法
【专利摘要】一种高效率激光谐波倍频增强器，使单次倍频剩下的基频光再次通过另一倍频晶体参与倍频，以充分利用二倍频转换效率，而为了避免倍频光的逆转成基频特性，在增加的倍频晶体前放置一双色波片，使第一次的倍频光的偏振方向旋转了90度，但原基频光偏振方向不变，从而实现倍频效应的增强；同理可实现多次变频效率的增强。与现有的技术相比，本发明的有益效果是：简单方便、安装调试容易、便于工程化推广。适用于固体调Q腔内、腔外激光器中使用，也可在多级倍频激光器中使用，还可以对于偏振方向不固定的如光纤激光器中使用，对于非偏振激光倍频或退偏很严重的偏振光倍频更是会大大改善倍频效率。
【专利说明】一种高效率激光谐波倍频增强器
【技术领域】
[0001]本发明涉及固体激光器【技术领域】，尤其涉及一种高效率激光谐波倍频增强器。
【背景技术】
[0002]近年来，激光应用日新月异，激光技术以其所蕴藏的创造力为越来越多的领域带来技术变革。短波长激光加工机已主导了精细加工，特别是用于多层、高密度印刷电路板PCB的精密打孔设备市场。在特种材料打标、集成电路修复、生物荧光分析、环境污染监测、DNA分析等的应用上，也显示出巨大优势。在同一个输出功率量级，越是波长短的激光，其应用领域也越广泛；而一般说来，激光波长越短，越容易被更多的材料所吸收；同样的光束质量因子的激光输出，波长越短，光束因子乘积也就越好，也就是说短波长激光会同比具有更好的准直性和可聚焦性。而短波长激光通常最简单易行的办法就是通过倍频来实现。
[0003]倍频方式有两种，一种是腔内倍频，一种是腔外倍频。腔内倍频由于基频光多次经过倍频晶体，效率好的时候可以做到接近100%，但由于腔内倍频有很多限制条件，比如说要想在高功率输出高光束质量的激光光束非常困难，技术上通常采用振荡级+放大级的方案，这样倍频就只能在腔外来实现，腔外倍频效率通常很难超过60%，一般都在50%—下，而到三倍频或四倍频效率更低。
[0004]对倍频效率的追逐，几乎伴随激光技术的发展全过程。理论上，倍频效率由如下公式表述:
【权利要求】
1.一种高效率激光谐波倍频增强器，包括基频光激光器、第一二倍频晶体、第一双色波片一、第二二倍频晶体、分光镜一，其特征在于，所述第一双色波片一设置在第一二倍频晶体和第二二倍频晶体中间，并垂直设置在光路上；分光镜一的数量为两个，与第二二倍频晶体连接，与水平呈45度角；第二二倍频晶体的设置相对第一二倍频晶体旋转绕光轴90度；旋转第一双色波片一，二倍频光偏振方向旋转90度,原基频光偏振方向不变,所述的第一双色波片一对基频光是全波片，对倍频光是1/2波片；所述的分光镜一对基频光增透，对倍频光全反。
2.根据权利要求1所述的一种高效率激光谐波倍频增强器，其特征在于，所述的第一双色波片一还可以替换为第一双色波片二，所述的第一双色波片二对基频光是1/2波片，对倍频光是全波片，并垂直设置在光路上。
3.根据权利要求1所述的一种高效率激光谐波倍频增强器，其特征在于，所述的第一双色波片一对基频光是全波片，对倍频光是1/2波片分光镜一对基频光增透，对倍频光全反。
4.一种高效率激光谐波倍频增强器，包括基频光激光器、第一二倍频晶体、第一三倍频晶体、第一三色波片一、第二三倍频晶体、分光镜二，其特征在于，所述的第一二倍频晶体与第一三倍频晶体依次连接，第一三色波片一设置在第一三倍频晶体和第二三倍频晶体中间，并垂直设置在光路上；分光镜二数量为两个，与第二三倍频晶体连接，与水平呈45度角；第二三倍频晶体的设置相对第一三倍频晶体旋转绕光轴90度；旋转第一三色波片一，三倍频光偏振方向旋转90度，原基频光偏振方向不变；所述的分光镜二对基频光增透和二倍频光增透，对三倍频光全反。
5.根据权利要求4所述的一种高效率激光谐波倍频增强器，其特征在于，所述的第一三色波片一对基频光和二倍频光都是全波片，对三倍频光是1/2波片。
6.根据权利要求4所述的一种高效率激光谐波倍频增强器，其特征在于，所述的第一二倍频晶体、第一三倍频晶体之间还设置有第一双色波片一和第二二倍频晶体。
7.一种高效率激光谐波倍频增强器，包括基频光激光器、第一二倍频晶体、第一四倍频晶体、第一三色波片二、第二四倍频晶体、分光镜三，其特征在于，所述的第一二倍频晶体与第一四倍频晶体依次连接，第一三色波片二设置在第一四倍频晶体和第二四倍频晶体中间，并垂直设置在光路上；所述的分光镜三的数量为两个，与第二四倍频晶体连接，与水平呈45度角；第二四倍频晶体的设置相对第一四倍频晶体旋转绕光轴90度；旋转第一三色波片，四倍频光的偏振方向旋转90度，原基频光偏振方向不变；所述的分光镜三对基频光和二倍频光增透，对四倍频光全反。
8.根据权利要求7所述的一种高效率激光谐波倍频增强器，其特征在于，所述的第一三色波片二对基频光和二倍频光都是全波片，对四倍频光是1/2波片。
9.根据权利要求7所述的一种高效率激光谐波倍频增强器，其特征在于，所述的第一二倍频晶体、第一四倍频晶体中间还设置第一双色波片一和第二二倍频晶体。
【文档编号】H01S3/109GK103956643SQ201410175138
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】崔建丰 申请人:鞍山紫玉激光科技有限公司