钇铝石榴石激光器剩余红外光波长扩展仪
专利汇可以提供钇铝石榴石激光器剩余红外光波长扩展仪专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本设计属于一种将YAG 激光器 的剩余1064nm的红外光进行二、三、四倍频的 波长 扩展仪。经此扩展仪后可以产生532nm、355nm、266nm的激光。本实用新型利用进口YAG激光器的剩余红外光,使原有的两种激光波长,扩展为4种波长,充分利用了原激光器浪费掉的 光源 ,扩展出了功率大、波长多的激光光源。本设计采用KTP作为二频晶体,该晶体的特点是转换效率高达70%,同时抗损伤 阀 值非常高;采用KD*P作为三、四倍频晶体,可以产生较强的短波激光输出。，下面是钇铝石榴石激光器剩余红外光波长扩展仪专利的具体信息内容。
1、一种钇铝石榴石激光器剩余红外光波长扩展仪，包括有二 次谐波发生器(2)、四次谐波发生器(3)和三次谐波发生器(5)以 及相应地谐波输出直角棱镜(10)、(11)和(12)等，其 特征是在成直角的扩展仪底座(8)上，与入射光入口(14)垂直 方向上从右至左依次排列有分别固定在一个五维光学微调架(13) 上的Pelin-Broca棱镜(1)，KTP晶体加工成的二次谐波发生器 (2)，封装在光学腔内的KD*P晶体加工成的四次谐波发生器(3)， 1/4波片(4)和封装在光学腔内的KD*P晶体加工成的三次谐 波发生器(5)，以及将激光线偏折90°角的另一块Pelin-Broca 棱镜(6)；在与前述(1)、(2)、(3)、(4)、(5) 和(6)光路垂直方向上，在扩展仪底座(8)上依次有固定在五 维光学维调架(13)上的四次谐波输出直角棱镜(12)，三次 谐波输出直角棱镜(11)，二次谐波输出直角棱镜(10)和基 波输出直角棱镜(9)以及直角色散棱镜(7)；与(9)、(10)、 (11)、(12)输出光路对应地，在扩展仪侧面板(15)上 开有相应基波输出口(19)、二次谐波输出口(18)、三次谐 波输出口(17)和四次谐波输出口(16)。
本设计属于一种将Nd:YAG激光器二倍频后的剩余1064nm 的红外光进行二、三、四倍频的波长扩展仪。经此扩展仪后可产生 532nm、355nm、266nm的激光。
Nd:YAG激光器作为强光激光器、锁模激光器、超短脉冲激光器 被广泛地应用。Nd:YAG的输出波长为1064纳米的红外光。由于 需要人们往往对它进行倍频，产生532纳米的绿色激光输出。如 国内已经进口了很多Quanta-ray公司的Nd:YAG激光器，它使用KD*P 作为二倍频晶体，KD*P对1064纳米红外光的转换效率不到20％， 因此有80％以上的红外光被浪费掉了。该仪器的三、四倍频晶体 配在二倍频晶体的后面，达不到理想的倍频效果，同时，三、四倍 频晶体作为选购配件，价格昂贵。在该种仪器的光路配置下，各倍 频光只能单束输出，无法将基波、二次谐波、三次谐波、四次谐波 同时输出。
本发明的目的是将被浪费掉的80％的红外光充分利用起来， 对它再进行二、三、四倍频，得到转换效率比较高的二次谐波、三 次谐波、四次谐波，并可以将它们同时输出。
为实现上述目的，本设计采用如下技术方案：
利用进口YAG激光器的剩余红外光，使原有的两种激光波长， 扩展为4种波长，充分利用了原激光器浪费掉的光源，扩展出了功 率大、波长多的激光光源。采用KTP作为二倍频晶体，该晶体的 特点是转换效率高达70％，及时抗损份阈值非常高；该采用KD*P作 为三、四倍频晶体，可以产生较强的短波激光输出。通过Pelin -Broca棱镜、直角棱镜使基波、二次谐波、三次谐波、四次谐波分 离，并在不同的光学窗口输出，并且原有的谐波输出不受任何影响。
以上设计相当于重新构造了一台具有四种波长输出的激光器， 除基波外，各次谐波的输出功率都强于原有的激光输出。
图1是本设计的示意光路图。
图2是扩展仪的立体结构示意图。
图中(1)Pelin-Broca棱镜
(2)二次谐波发生器
(3)四次谐波发生器
(4)1/4波片
(5)三次谐波发生器
(6)Pelin-Broca棱镜
(7)直角色散棱镜
(8)扩展仪底座
(9)基波输出直角棱镜
(10)二次谐波输出直角棱镜
(11)三次谐波输出直角棱镜
(12)四次谐波输出直角棱镜
(13)五维光学微调架
(14)入射激光入口
(15)侧面板
(16)四次谐波输出口
(17)三次谐波输出口
(18)二次谐波输出口
(19)基波输出口
本设计的这种钇铝石榴石激光器剩余红外光波长扩展仪，包括 有二次谐波发生器(2)、四次谐波发生器(3)和三次谐波发生 器(5)以及相应地谐波输出直角棱镜(10)、(12)和(11) 等，其特征是在成直角的扩展仪底座(8)上，与入射光入口(14)垂 直方向上从右至左依次排列有分别固定在一个五维光学微调架(13) 上的Pelin-Broca棱镜(1)，KTP晶体加工成的二次谐波发生器 (2)，封装在光学腔内的KD*P晶体加工成的四次谐波发生器(3)， 1/4波片(4)和封装在光学腔内的KT*P晶体加工成的三次谐 波发生器(5)，以及将激光线偏折90°角的另一块Pelin-Broca 棱镜(6)；在与前述(1)、(2)、(3)、(4)、(5)和(6) 光路垂直方向上，在扩展仪底座(8)上依次有固定在五维光学维 调架(13)上的四次谐波输出直角棱镜(12)，三次谐波输出 直角棱镜(11)，二次谐波输出直角棱镜(10)和基波输出直 角棱镜(9)以及直角色散棱镜(7)；与(9)、(10)、(11)、 (12)输出光路对应地，在扩展仪侧面板(15)上开有相应基 波输出口(19)、二次谐波输出口(18)、三次谐波输出口(17)和 四次谐波输出口(16)。
本设计中(1)-为Penli-Broca棱镜，它在此的作用是将基波 转角90度，以防止棱镜表面反射基波损伤激光器；(2)-二次 谐波发生器，也称二倍频晶体，本实施例采用的是KTP晶体。在 KTP晶体的基波入射面镀有增透膜。通过KTP晶体，基波发生 倍频，产生二次谐波。KTP晶体具有高转换效率、高抗损伤阈值、 匹配角随温度变化小等特点，因此无需温度控制设备。增透膜使得 前表面反射减少，因此倍频效率也进一步提高：(3)-四次谐波 发生器，也称四倍频晶体，本实施例采用的是KD*P晶体。为了防 止KD*P晶体在空气中潮解，本实施例将KD*P晶体封装在一光 学腔内，并采用折射率匹配的溶液作为保护介质。通过它，二次谐 波发生倍频效应，产生四次谐波：(4)-1/4波片；(5)-三 次谐波发生器，也称三倍频晶体，本实施例采用的是KD*P晶体。 封装方法同上。通过它，基波和二次谐波发生合频，产生三次谐波； (6)-Pelin-Broca棱镜，将激光线偏折90度角，并将不同波长 的激光分开。本实施例中Pelin-Broca棱镜的材料为紫外石英，它对 355纳米和266纳米的激光没有吸收；(7)-直角色散镜，也称屋 脊棱镜。本实施例中直角色散棱镜的材料也为紫外石英，同样是为 了对紫外激光没有吸收。它的作用是将各波长的激光束进一步地分 开，并使它们转向180度角；(8)-扩展仪底座，所有的光学 元件都通过微调架(13)固定在扩展仪底座上；(9)-基波输 出直角棱镜，可选用全反镜作为输出镜，全反射镜的特点是输出效 率高，但反射镜片必须镀对红外光高反射膜；(10)-二次谐波 输出直角棱镜，可选用全反镜；(11)-三次谐波输出直角棱镜。 在本实施例中，该棱镜采用紫外石英材料。可选用全反镜作为输出 镜；(12)-四次谐波输出直角棱镜。在本实施例中该棱镜采用 紫外石英材料。可选用全反镜作为输出镜。在本实施例中除底座外， 以上各项光学元件均安装在五维光学微调架(13)上，因此可以 精确的调节各光学元件的位置和角度。
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