中小功率ld并聯(lián)泵浦高功率紫外激光器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種激光器，尤其涉及一種中小功率LD并聯(lián)栗浦高功率紫外激光器。
【背景技術(shù)】
[0002]紫外激光在精密材料加工、超高密度光驅(qū)、紫外固化、光刻、光印刷、醫(yī)療、光譜分析等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。而LD栗浦全固態(tài)紫外激光器作為新一代紫外激光，具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、光束質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。但是由于經(jīng)過二次諧波和三次諧波的轉(zhuǎn)化，輸出功率不夠大。
[0003]對LD栗浦的固體紫外激光器來說提高輸出功率最主要的方法就是采用大功率LD栗浦模塊，但目前半導(dǎo)體水平和高功率半導(dǎo)體的價格限制，因此這一方法付出的成本很大，很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的批量生產(chǎn)。另外一個有效提高輸出功率的辦法，最為常見是采用雙棒串聯(lián)產(chǎn)生基頻光，其主要缺點(diǎn)是該方法假設(shè)各個熱透鏡元件具有相同的熱特性。但是對于實(shí)際的激光器系統(tǒng)，各個棒的熱特性存在著差異，這樣就導(dǎo)致了棒間匹配耦合特性的變化，也影響激光器系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種中小功率LD并聯(lián)栗浦高功率紫外激光器，可減小激光晶體的熱效應(yīng)，增加激光器的熱穩(wěn)定性，提高激光功率輸出和光束質(zhì)量。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種中小功率LD并聯(lián)栗浦高功率紫外激光器，包括諧振腔，還包括多個二倍頻晶體、多個三倍頻晶體和多個相并聯(lián)的端面栗浦激光器，二倍頻晶體和三倍頻晶體位于諧振腔內(nèi)形成倍頻諧振腔，各端面栗浦激光器包括由栗浦源、耦合鏡和激光晶體構(gòu)成的端面栗浦裝置、由第一全反鏡和第二全反鏡構(gòu)成的子諧振腔、設(shè)于子諧振腔內(nèi)用于調(diào)制產(chǎn)生基頻脈沖激光的Q開關(guān)以及用于輸出基頻脈沖激光的第一輸出鏡，各端面栗浦激光器的光軸與其內(nèi)的第一輸出鏡的夾角為45°，各第一輸出鏡輸出的基頻脈沖激光依次經(jīng)過二倍頻晶體和三倍頻晶體形成紫外激光后并聯(lián)合束到諧振腔內(nèi)并從諧振腔的第二輸出鏡輸出。
[0006]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括第三全反鏡，所述諧振腔由第三全反鏡與第二輸出鏡構(gòu)成，所述端面栗浦激光器為三個，三個端面栗浦激光器的第一輸出鏡均是對1064nm半透半反，以及對532nm、355nm全透的半透半反鏡，每相鄰的兩個半透半反鏡之間、第三全反鏡與接近的端面栗浦激光器的半透半反鏡之間設(shè)有二倍頻晶體和三倍頻晶體。
[0007]作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述半透半反鏡為平面鏡，其上鍍有對1064nm部分反射的介質(zhì)膜和532nm、355nm增透膜；所述第一全反鏡為平面鏡、平凸鏡或平凹鏡，第一全反鏡上鍍有對808nm高透和1064nm高反的介質(zhì)膜；所述第二全反鏡為平面鏡、平凸鏡或平凹鏡，第二全反鏡上鍍有對1064nm高反的介質(zhì)膜；所述第三全反鏡為平面鏡、平凸鏡或平凹鏡，第三全反鏡上鍍有對1064nm、532nm、355nm高反的介質(zhì)膜；所述第二輸出鏡為平面鏡、平凸鏡或平凹鏡，第二輸出鏡上鍍有1064nm、532nm高反的介質(zhì)膜和355nm增透膜；所述栗浦源為輸出808nm波長栗浦光的二極管栗浦源；所述耦合鏡由兩片式透鏡組成，兩片透鏡均鍍有808nm增透膜；所述激光晶體為Nd: YAG晶體；所述Q開關(guān)為采用熔融石英的聲光Q開關(guān)，其超聲頻率為40.68MHz，Q開關(guān)雙面鍍有1064nm增透膜；所述二倍頻晶體為LBO二次諧波晶體，規(guī)格為3X3X20mm，雙面鍍有1064nm、532nm、355nm增透膜；所述三倍頻晶體的規(guī)格為3X3X15mm，雙面鍍有1064nm、532nm、355nm增透膜。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述端面栗浦激光器為三個，各端面栗浦激光器的第一輸出鏡和第二全反鏡之間設(shè)有二倍頻晶體，接近第二輸出鏡的兩個端面栗浦激光器的第一輸出鏡是532nm半透半反鏡，該兩個端面栗浦激光器的532nm半透半反鏡之間、第二輸出鏡與接近的端面栗浦激光器的532nm半透半反鏡之間設(shè)有三倍頻晶體；遠(yuǎn)離第二輸出鏡的端面栗浦激光器的第一輸出鏡是對1064nm全透、對532nm、355nm全反的532nm全反鏡，所述諧振腔由遠(yuǎn)離第二輸出鏡的端面栗浦激光器的第二全反鏡和第二輸出鏡構(gòu)成，532nm全反鏡與接近的532nm半透半反鏡之間設(shè)有三倍頻晶體。
[0009]作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一全反鏡為平面鏡、平凸鏡或平凹鏡，第一全反鏡上鍍有對808nm高透和1064nm、532nm高反的介質(zhì)膜；所述第二全反鏡為平面鏡、平凸鏡或平凹鏡，第二全反鏡上鍍有1064nm、532nm、355nm高反的介質(zhì)膜；所述532nm全反鏡為平面鏡，其上鍍有對532nm、355nm高反的介質(zhì)膜和1064nm增透膜；所述第二輸出鏡為平面鏡、平凸鏡或平凹鏡，第二輸出鏡上鍍有1064nm、532nm高反的介質(zhì)膜和355nm增透膜；所述栗浦源為輸出808nm波長栗浦光的二極管栗浦源；所述耦合鏡由兩片式透鏡組成，兩片透鏡均鍍有808nm增透膜；所述激光晶體為Nd: YAG晶體；所述Q開關(guān)為采用熔融石英的聲光Q開關(guān)，其超聲頻率為40.68MHz，Q開關(guān)雙面鍍有1064nm增透膜；所述二倍頻晶體為LBO 二次諧波晶體，規(guī)格為3X3X20mm，雙面鍍有1064nm、532nm、355nm增透膜；所述三倍頻晶體的規(guī)格為3X3X 15mm，雙面鍍有1064nm、532nm、355nm增透膜。
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述端面栗浦激光器為三個，接近第二輸出鏡的兩個端面栗浦激光器的第一輸出鏡是532nm半透半反鏡，該兩個端面栗浦激光器的532nm半透半反鏡之間、第二輸出鏡與接近的端面栗浦激光器的532nm半透半反鏡之間設(shè)有三倍頻晶體，該兩個端面栗浦激光器的532nm半透半反鏡與第二全反鏡之間設(shè)有二倍頻晶體；遠(yuǎn)離第二輸出鏡的端面栗浦激光器的第一輸出鏡是對1064nm全透、對532nm、355nm全反的355nm全反鏡，所述諧振腔由遠(yuǎn)離第二輸出鏡的端面栗浦激光器的第二全反鏡和第二輸出鏡構(gòu)成，并且遠(yuǎn)離第二輸出鏡的端面栗浦激光器的第二全反鏡與355nm全反鏡之間設(shè)有三倍頻晶體和二倍頻晶體，三倍頻晶體接近355nm全反鏡。
[0011]作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一全反鏡為平面鏡、平凸鏡或平凹鏡，第一全反鏡上鍍有對808nm高透和1064nm、532nm高反的介質(zhì)膜；所述第二全反鏡為平面鏡、平凸鏡或平凹鏡，第二全反鏡上鍍有1064nm、532nm、355nm高反的介質(zhì)膜；所述355nm全反鏡為平面鏡，其上鍍有對532nm、355nm高反的介質(zhì)膜和1064nm增透膜；所述第二輸出鏡為平面鏡、平凸鏡或平凹鏡，第二輸出鏡上鍍有1064nm、532nm高反的介質(zhì)膜和355nm增透膜；所述栗浦源為輸出808nm波長栗浦光的二極管栗浦源；所述耦合鏡由兩片式透鏡組成，兩片透鏡均鍍有808nm增透膜；所述激光晶體為Nd: YAG晶體；所述Q開關(guān)為采用熔融石英的聲光Q開關(guān)，其超聲頻率為40.68MHz，Q開關(guān)雙面鍍有1064nm、532nm增透膜；所述二倍頻晶體為LBO 二次諧波晶體，規(guī)格為3 X 3 X 20mm,雙面鍍有1064nm、532nm、355nm增透膜；所述三倍頻晶體的規(guī)格為3X3X 15mm，雙面鍍有1064nm、532nm、355nm增透膜。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的中小功率LD并聯(lián)栗浦高功率紫外激光器的有益效果如下:
[0013](I)多個中小功率栗浦并聯(lián)激勵激光晶體提供基頻光，各端面栗浦激光器提供的基頻光用于相應(yīng)串聯(lián)倍頻晶體產(chǎn)生倍頻，從一