一种二极管泵浦固体激光器的制作方法

本发明属于固体激光器领域，具体涉及一种二极管泵浦固体激光器。

背景技术：

图2为常规的二极管泵浦固体激光器的侧面泵浦示意图。其中011为激光工作物质，如nd:yag棒或nd:yvo4棒；027为泵浦激光二极管，由泵浦电流028驱动。

激光二极管的泵浦光亦可通过光纤耦合从激光棒的端面对激光棒进行泵浦，即端泵，图中未示出。

图2中，010及021为激光谐振腔的腔镜，其中010为对激光基频如nd:yag产生的(1064nm)全反射。而腔镜021为对激光基频全反射，但对基频的倍频，如对nd:yag而言为532nm，几乎全透过。013为声光q开关，012为驱动声光q开关013的射频信号，014为倍频非线性晶体，如lbo,026为非线性晶体的温度控制部件。025为温度控制部件的驱动电流。022为偏振片。

该激光器的工作原理已众所周知,无需详述。由013声光q开关控制，激光器工作(进入)脉冲工作状态，相应的激光振荡，029由于偏振片022的存在而为线偏振光，经倍频晶体014，部分基波(频)激光波被倍频成532nm的倍频光，经对532nm高透的输出腔镜021而输出腔外。输出的激光束为倍频光的020。

这种倍频激光器简单、高效，但有一个明显的缺点，即由于倍频晶体，如lbo，本身在x,y两个正交方向上的空间接纳角有很大的差距，因此输出的倍频光在x，y两个方向上不对称，如图3中(a)所示，光斑呈椭圆状，该图示光斑在y轴方向明显大于光斑在x轴方向，相应于倍频晶体在y轴方向的倍频空间接纳角明显大于在x方向的倍频接纳角，由此产生的激光的光斑圆度较差，导致在应用时如果光束需要在多个任意方向上扫描的话，不能确保效果的一致性。

技术实现要素：

为了解决现有技术的不足，本发明拟提供一种二极管泵浦固体激光器，这种激光器产生的激光具有较好的光斑，能够确保效果的一致性。

本发明绿光激光器与常规绿光激光器的差别是在于倍频晶体部分。与单块倍频晶体(图2中014)设计不同的是，本发明中采用了两块较短的倍频晶体，它们相互之间的晶体取向为相互正交，输出后的激光光斑圆度得到显著提升。

一种二极管泵浦固体激光器，包括第一激光谐振腔腔镜，及沿激光束方向依次设置的激光工作物质、声光q开关和第二激光谐振腔腔镜，所述声光q开关和第二激光谐振腔腔镜之间设有第一非线性晶体部件和第二非线性晶体部件，所述第一非线性晶体部件包括第一非线性晶体及第一温度控制部件，所述第二非线性晶体部件包括第二非线性晶体及第二温度控制部件，所述第一非线性晶体部件和第二非线性晶体部件之间设有偏振片。

进一步地，所述第一非线性晶体与第二非线性晶体相互之间的晶体取向为相互正交。

使用非线性转换空间接纳角在两个正交方向上差异较大的非线性晶体作非线性转换时，采用两块同一类非线性晶体，相互正交串接，两块非线性晶体之间配置特定的偏振片，将输入激光束偏振方向旋转90度，两块非线性晶体产生的非线性转换光束在两个正交方向上的光束直径不相同，光束之光斑呈现一定的椭圆形，两块正交的非线性晶体产生的非线性转换后的光束椭园光斑之长轴方向互成正交，重叠后的非线性转换产生的激光光斑具有改善的圆度。

进一步地，所述第一非线性晶体和第二非线性晶体为lbo、bbo或clbo。

进一步地，所述偏振片为对于1064nm基波的1/2波片，输出激光为两部分偏振方向互成正交的倍频光。

进一步地，所述偏振片为对于1064nm基波的1/2波片同时为对于532nm倍频波长的1/2波片，输出的倍频532nm激光为线偏振倍频光。

进一步地，所述激光工作物质为nd:yag、nd:yvo、yb:yvo或ylf。

与现有技术相比，本发明产生的激光光斑具有改善的圆度，在激光作各种加工或其它应用时，若光束需在多个任意方向上扫描，可确保效果的一致性。

附图说明

图1：本发明二极管泵浦位于侧面的结构示意图；

图2：现有二极管泵浦固体激光器的结构示意图；

图3：本发明产生的光斑与现有技术产生的光斑对比图。

具体实施方式

实施例一

由图1所示，其中激光谐振腔镜030，055，激光工作物质031为nd:yag，泵浦激光二极管050及其驱动051，所述第一非线性晶体034与第二非线性晶体036为lbo，偏振片035与图2中作用类似。即如第一非线性晶体034的倍频空间接纳角较大的方向是在y方向的话，第二非线性晶体036的就是在x方向。因为晶体的取向转动了90度，所以对激光基波偏振方向需要相应的转动90度，为此在第二非线性晶体036之前插入了一个对激光基波，如1064nm的1/2波偏振片035。039，037分别为第一和第二非线性晶体034及036的温度控制部分，040及038分别为温度控制部件039及037的控温驱动。在本发明的激光束中，激光基波光束052经第一非线性晶体034，部分激光基波被倍频为长轴在y方向上的椭圆光斑激光，如图3中071所示。其余基频激光经偏振片035改变偏振方向后，其中一部分经第二非线性晶体036倍频为长轴在x方向上的椭圆光斑激光，如图3中072所示。这两部分长轴方向正交的椭圆光斑激光相互叠加，输出后的绿光光斑如图3中(b)所示。(071与072的叠加复合效果)，光斑的圆度得到显著提升。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，对其进行简单的组合变化都列为本发明的保护之内。

技术特征：

1.一种二极管泵浦固体激光器，包括第一激光谐振腔腔镜，及沿激光束方向依次设置的激光工作物质、声光q开关和第二激光谐振腔腔镜，其特征在于：所述声光q开关和第二激光谐振腔腔镜之间设有第一非线性晶体部件和第二非线性晶体部件，所述第一非线性晶体部件包括第一非线性晶体及第一温度控制部件，所述第二非线性晶体部件包括第二非线性晶体及第二温度控制部件，所述第一非线性晶体部件和第二非线性晶体部件之间设有偏振片。

2.根据权利要求1所述的一种二极管泵浦固体激光器，其特征在于：所述第一非线性晶体与第二非线性晶体相互之间的晶体取向为相互正交。

3.根据权利要求1所述的一种二极管泵浦固体激光器，其特征在于：所述第一非线性晶体和第二非线性晶体为lbo、bbo或clbo。

4.根据权利要求1所述的一种二极管泵浦固体激光器，其特征在于：所述偏振片为对于1064nm基波的1/2波片。

5.根据权利要求1所述的一种二极管泵浦固体激光器，其特征在于：所述偏振片为对于1064nm基波的1/2波片同时为对于532nm倍频波长的1/2波片。

技术总结
本发明属于固体激光器领域，具体涉及一种二极管泵浦固体激光器，包括第一激光谐振腔腔镜，及沿激光束方向依次设置的激光工作物质、声光Q开关和第二激光谐振腔腔镜，与现有技术相比，本发明产生的激光光斑具有改善的圆度，在激光作各种加工或其它应用时，若光束需在多个任意方向上扫描，可确保效果的一致性。

技术研发人员：华玉苍
受保护的技术使用者：道中道激光科技有限公司
技术研发日：2019.10.15
技术公布日：2019.12.24