一种光纤紫外激光器的制作方法

本发明涉及激光设备领域，特别涉及一种光纤紫外激光器。

背景技术

紫外激光器主要应用于先进研究、开发和工业制造装备，同时广泛应用于生物技术和医疗设备、需要紫外光纤辐射的消毒设备。

传统的紫外激光器结构复杂，基本采用光学镜片、nd:yag晶体等光学部件进行组合、光学振荡生成的激光，调整难度大，对于光路组成件精密度要求高，且光学机械在温差大的环境中很容易变形，从而使激光飘漂移，输出的紫外激光稳定性较差。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种光纤紫外激光器，具有高稳定性的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种光纤紫外激光器，包括机盒，所述机盒内依次设置有光纤激光器、透镜、第一倍频晶体、第二倍频晶体、棱镜、反射镜，所述第一倍频晶体为二倍频晶体，所述第二倍频晶体为三倍频晶体。

通过采用上述技术方案，当上述光纤紫外激光器工作时，光纤激光器输出的1064nm的光束耦合到透镜，再依次经过第一倍频晶体、第二倍频晶体、棱镜、反射镜后输出。其中第一倍频晶体为二倍频晶体，用于将1064nm的光转换为532nm的光；第二倍频晶体为三倍频晶体，用于将通过第二倍频晶体的光转换为355nm的光。最后通过棱镜分束，分出的355nm的光射到反射镜上，经过反射后输出，得到稳定的355nm的紫外激光。相比于传统的紫外激光器，光纤紫外激光器通过利用光纤激光器输出的1064nm的激光，转换为355nm的激光，输出的紫外激光稳定性好，达到了高稳定性的效果。

本发明的进一步设置为：所述第一倍频晶体靠近所述透镜的一侧镀有1064nm的ar膜，另一侧镀有1064nm的ar膜和532nm的ar膜；所述第二倍频晶体靠近所述第一倍频晶体的一侧镀有1064nm的ar膜和532nm的ar膜，另一侧镀有355nm的ar膜。

通过采用上述技术方案，ar膜也叫增透膜，其自身可以减少光的反射，增加光的透过率。因此在第一倍频晶体和第二倍频晶体上镀ar膜，可以有效的增加第一倍频晶体和第二倍频晶体的透光率，同时进一步提高紫外激光的稳定性。

本发明的进一步设置为：光纤紫外激光器还包括准直镜，所述准直镜供所述反射镜反射出的光线通过。

通过采用上述技术方案，通过设置反射镜，将反射出的激光通过准直镜进行准直，进而提高光的质量和稳定性，进一步达到了高稳定性的效果。

本发明的进一步设置为：所述第一倍频晶体和所述第二倍频晶体材质均为lbo。

通过采用上述技术方案，lbo即三硼酸锂晶体，是一种性能优良的非线性光学晶体，具有紫外透光性好、化学性能稳定、机械硬度高等效果，因此lbo材质的第一倍频晶体和第二倍频晶体可以进一步提高光的质量和稳定性。

本发明的进一步设置为：所述机盒内设置有一对供所述第一倍频晶体和所述第二倍频晶体放置的紫铜热沉、用于控制所述紫铜热沉温度的半导体制冷器。

通过采用上述技术方案，因为热沉是工业上用于冷却的装置，而且半导体制冷器英文缩写为tec，能应用于激光设备内的温控。因此通过半导体制冷器控制紫铜热沉的温度，并能精确控温，故可以有效的提高光的质量和稳定性。

本发明的进一步设置为：所述机盒内设置有用于抵紧所述紫铜热沉两侧的限位条，所述限位条抵紧所述紫铜热沉的一侧设置有散热通道。

通过采用上述技术方案，当安装紫铜热沉时，将紫铜热沉放置于一对限位条之间的空隙内，此时紫铜热沉的两侧抵紧于一对限位条的内侧壁，此时利用螺栓将紫铜热沉固定即可，进而实现了紫铜热沉安装时的快速定位，使得安装过程方便快捷，并且通设置散热通道有效的降低了限位条与紫铜热沉的接触面积，因此达到了高散热性的效果。

本发明的进一步设置为：所述机盒内设置有一对定位块，所述定位块位于一对所述紫铜热沉之间且抵紧于一对所述紫铜热沉相互靠近的一侧侧壁。

通过采用上述技术方案，由于两个紫铜热沉用于供第一倍频晶体和第二倍频晶体安装放置，因此两个紫铜热沉的安装精度可以直接影响整个光纤紫外激光器的稳定性。因此通过通过设置定位块实现两个紫铜热沉之间的精准定位，使得两个紫铜热沉达到了安装精度高、稳定性高、使用效果好。

本发明的进一步设置为：所述机盒包括机座、扣合在所述机座上的机壳、设置于所述机座一端端部的端座，所述机壳与所述端座均通过螺钉固定于所述机座。

通过采用上述技术方案，通过将机盒设置为方便安装的机座、机壳以及端坐，使得机盒的拆装过程更加方便快捷，进而使得机盒内的各个元件的安装与维修过程可以更加简洁方便。

本发明的进一步设置为：所述机座的底部设置有多条沿所述机座长度方向设置的散热翅片，若干所述散热翅片之间形成散热间隙。

通过采用上述技术方案，当光纤紫外激光器工作时，光纤紫外激光器内将会产生热量，此时通过散热翅片的热辐射原理将热量散发至大气中，降低光纤紫外激光器使用时的温度，避免光纤紫外激光器被烧毁，提高其使用寿命。

本发明的进一步设置为：所述端座靠近所述机座的一侧设置有对准于所述散热间隙的安装槽，另一侧设置有连通于所述安装槽的透孔，所述安装槽内设置散热风扇。

通过采用上述技术方案，当光纤紫外激光器工作时，将散热风扇通电后工作时，机座外的空气从透孔进入到安装槽内，再流动到散热翅片之间的散热间隙内，并且形成气流，进而利用空气的热交换原理实现光纤紫外激光器的散热，进一步提高了机座的散热性能。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过设置透镜、第一倍频晶体、第二倍频晶体、棱镜、反射镜将1064nm的激光转化为355nm的激光，使得输出的紫外激光稳定性好，达到了高稳定性的效果；

2.通过设置ar膜减少光的反射，增加光的透过率，并且通过准直镜对激光进行准直，大幅度的提高了光的质量和稳定性；

3.通过设置精准定位的限位条以及定位块对紫铜热沉进行定位，使得两个紫铜热沉的安装过程方便快捷，并且安装精度高、稳定性高、使用效果好；

4.通过设置高散热效果的机盒，有效降低了光纤紫外激光器使用时的温度，进而避免光纤紫外激光器被烧毁，提高其使用寿命。

附图说明

图1是实施例的工作原理示意图；

图2是实施例的机盒内部的结构示意图；

图3是实施例的机盒的连接关系示意图；

图4是实施例的端座的结构示意图。

附图标记：1、机盒；11、透镜；12、第一倍频晶体；13、第二倍频晶体；14、棱镜；15、反射镜；16、准直镜；17、机座；171、散热翅片；172、散热间隙；18、机壳；19、端座；191、安装槽；192、透孔；2、紫铜热沉；3、限位条；4、定位块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种光纤紫外激光器，如图1、图2所示，包括机盒1，机盒1内依次设置有光纤激光器（图中未示出）、透镜11、lbo的第一倍频晶体12、lbo的第二倍频晶体13、棱镜14、反射镜15、准直镜16。其中第一倍频晶体12为二倍频晶体，第二倍频晶体13为三倍频晶体，并且第一倍频晶体12靠近透镜11的一侧镀有1064nm的ar膜（图中未示出），另一侧镀有1064nm的ar膜和532nm的ar膜，第二倍频晶体13靠近第一倍频晶体12的一侧镀有1064nm的ar膜和532nm的ar膜，另一侧镀有355nm的ar膜。

光纤紫外激光器工作时，光纤激光器输出的1064nm的激光通过透镜11后进入第一倍频晶体12，此时第一倍频晶体12将1064nm的光转换成532nm的光。随后通过第一倍频晶体12后的光再通过第二倍频晶体13，利用第二倍频晶体13将光转换成355nm的光，再经过棱镜14分束，其中355nm的光束通过反射镜15反射后，通过准直镜16后输出稳定的355nm的光，进而使得输出的紫外激光达到高稳定性的效果。

因为ar膜也叫增透膜，其自身可以减少光的反射，增加光的透过率。因此在第一倍频晶体12和第二倍频晶体13上镀ar膜，可以有效的增加第一倍频晶体12和第二倍频晶体13的透光率。

如图2所示，机盒1内设置有一对供第一倍频晶体12和第二倍频晶体13放置的紫铜热沉2、用于控制紫铜热沉2温度的半导体制冷器（图中未示出）。

因为热沉是工业上用于冷却的装置，而且半导体制冷器英文缩写为tec，能应用于激光设备内的温控。因此通过半导体制冷器控制紫铜热沉2的温度，并能精确控温，故可以有效的提高光的质量和稳定性。

如图2所示，机盒1内设置有用于抵紧紫铜热沉2两侧的限位条3，限位条3抵紧紫铜热沉2的一侧设置有散热通道（图中未示出），机盒1内设置有一对定位块4，定位块4位于一对紫铜热沉2之间且抵紧于一对紫铜热沉2相互靠近的一侧侧壁。

由于两个紫铜热沉2用于供第一倍频晶体12和第二倍频晶体13安装放置，因此两个紫铜热沉2的安装精度可以直接影响整个光纤紫外激光器。所以通过设置限位条3以及定位块4实现两个紫铜热沉2之间的精准定位以及快速安装，使得两个紫铜热沉2的安装过程方便快捷，并且安装精度高、稳定性高、使用效果好。

如图3、图4所示，机盒1包括机座17、扣合在机座17上的机壳18、设置于机座17一端端部的端座19，机壳18与端座19均通过螺钉固定于机座17，机座17的底部设置有多条沿机座17长度方向设置的散热翅片171，若干散热翅片171之间形成散热间隙172，端座19靠近机座17的一侧设置有对准于散热间隙172的安装槽191，另一侧设置有连通于安装槽191的透孔192，安装槽191内设置散热风扇（图中未示出）。

当光纤紫外激光器工作时，光纤紫外激光器内将会产生热量，将散热风扇通电后工作时，机座17外的空气从透孔192进入到安装槽191内，再流动到散热翅片171之间的散热间隙172内，并且形成气流，进而利用空气的热交换原理实现光纤紫外激光器的散热，同时另一部分热量通过散热翅片171的热辐射原理散发至大气中，进而提高机座17的散热性能，降低光纤紫外激光器使用时的温度，避免光纤紫外激光器被烧毁。

工作原理：当上述光纤紫外激光器工作时，光纤激光器输出的1064nm的激光通过透镜11后进入第一倍频晶体12，通过第一倍频晶体12将1064nm的光转换成532nm的光，随后再利用第二倍频晶体13将光转换成355nm的光，再经过棱镜14分束，将355nm的光束通过反射镜15反射后，再准直镜16后输出。

具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。