專利名稱：調q可調諧倍頻激光器的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種調Q可調諧倍頻激光器，它屬于非線性二次諧波產生領域。
在美國刊物《光學通訊》第二十卷第二期＂摻鉻氟化鋁鍶鋰晶體激光系統的大能量高效率的諧波產生”(《Optics Letters》Jan.15，1995，20(2)，p169＂High-energy，high-efficiency harmonic generation from a CrLiSrAlF6 laser system”)一文中公開了一種調Q可調諧激光器的腔外倍頻技術，它的構成如

圖1所示，其工作原理為由全反鏡、光欄、望遠鏡、標準具、調Q晶體和起偏器以及調諧元件、激光晶體、輸出鏡所組成的調Q可調諧激光器A輸出的激光經一組反射鏡B和2倍擴束望遠鏡C后，在由摻鉻氟化鋁鍶鋰激光晶體和若由干個全反射鏡所組成的放大系統D中雙程放大，再經光束調整器、柱狀望遠鏡和倍頻晶體組成的倍頻系統E后，獲得二次諧波的激光輸出。它的不足之處是這種用腔外倍頻獲取二次諧波激光的技術，因其倍頻效率與基波激光的功率密度成正比，為提高基波激光的功率，必須采用一級雙程放大和加入兩個望遠鏡及若干反射鏡，從而使系統變得龐大、復雜，穩定性難以保證。
本實用新型的目的在于避免上述現有技術中的不足之處而提供一種倍頻效率高、結構簡單、穩定性好的調Q可調諧倍頻激光器。
本實用新型的目的可通過以下措施來達到將腔外倍頻改為腔內倍頻，具體結構如下在激光器光軸上有激光晶體，該激光晶體的一端依次置有調諧元件、調Q晶體、全反射鏡，另一端置有與光軸呈45°放置的分色鏡，經該分色鏡反射后的光軸上置有二次諧波晶體和對基波及二次諧波高反射的全反射鏡；所述的分色鏡對基波光高反射、對二次諧波光高透射，所述的激光晶體為摻鉻氟化鋁鍶鋰晶體或鈦寶石晶體或摻鉻氟化鋁鈣鋰晶體或摻鉻氟化鋁鈣鍶鋰晶體。
作為本實用新型的進一步改進，在分色鏡與二次諧波晶體間的光軸上置有三次諧波晶體。該分色鏡對二次諧波光和對三次諧波光均高透射。
由于本實用新型諧振腔所采用的兩腔鏡均為基波高反射鏡，相比現有技術降低了激光諧振腔的損耗，且在非線性晶體中基波光功率密度相同時，腔外倍頻激光器所需的腔內光子數密度要遠大于腔內倍頻激光器的腔內光子數密度，因而在同等情況下，降低了腔內光子數密度，而在諧振腔參數一定時，腔內光功率密度由泵浦能量決定，因而降低腔內光功率密度，就減弱了熱效應對激光器工作的影響，提高了工作頻率；由于所述的激光晶體為摻鉻氟化鋁鍶鋰晶體或鈦寶石晶體或摻鉻氟化鋁鈣鋰晶體或摻鉻氟化鋁鈣鍶鋰晶體，它們均可吸收二次和三次諧波，因而諧波經分色鏡輸出后就避免了二次或三次諧波光被激光晶體吸收，采用腔內雙程二次諧波和單程三次諧波技術，提高了倍頻效率和輸出諧波的利用率。本實用新型現已獲得了450nm附近的二次諧波、300nm附近的三次諧波脈沖輸出。轉動另一端腔鏡的方位角，同時調整諧波晶體為最佳匹配角，在二次或三次諧波段就能實現可調諧輸出。并且與現有技術相比還具有結構簡單、工作性能穩定的特點。
以下結合附圖詳細說明本實用新型的具體結構和工作情況。
圖1為現有技術的一種結構示意圖。
圖2為本實用新型的一種基本結構示意圖。
如圖2所示，在激光器光軸上置有摻鉻氟化鋁鍶鋰激光晶體4，該激光晶體4的一端上有調諧元件3、電光調Q晶體2和全反射鏡1，激光晶體4的另一端光軸上置有與該光軸呈45°放置的分色鏡8，在鏡8反射后的光軸上置有三次諧波晶體7、二次諧波晶體6和對基波和二次諧波全反射的全反射鏡5，其中二次諧波晶體6和三次諧波晶體7均為β-偏硼酸鋇晶體、分色鏡8對激光晶體4的基波高反射、對二次諧波和三次諧波均高透射。
工作時，激光晶體4吸收泵浦能量后在全反射鏡(1，5)、電光調Q晶體2和調諧元件3的共同作用下產生振蕩，它的振蕩基波λ1經分色鏡8反射至二次諧波晶體6后，其輸出為基波λ1和二次諧波λ2，經反射鏡5反射后再次通過二次諧波晶體6后，其輸出仍為基波λ1和加強的二次諧波λ2；當λ1、λ2經三次諧波晶體7后輸出為基波λ1、二次諧波λ2和三次諧波λ3，當λ1、λ2、λ3到達分色鏡8時，其中λ1被分色鏡8反射至激光晶體4繼續參與振蕩，λ2和λ3被分色鏡8高透射輸出，至此可獲得的所需的二次和三次諧波脈沖激光。
權利要求1.一種調Q可調諧倍頻激光器，由全反射鏡(1、5)、調Q晶體(2)、調諧元件(3)、激光晶體(4)和輸出鏡(8)組成的調Q可調諧激光器的光軸上置有二次諧波晶體(6)，其特征是輸出鏡為與光軸呈45°放置的分色鏡(8)，二次諧波晶體(6)和對基波及二次諧波高反射的全反射鏡(5)置于該分色鏡(8)反射后的光軸上，所述的分色鏡(8)對基波高反射、對二次諧波高透射，所述的激光晶體(4)為摻鉻氟化鋁鍶鋰晶體或鈦寶石晶體或摻鉻氟化鋁鈣鋰晶體或摻鉻氟化鋁鈣鍶鋰晶體。
2.根據權利要求1所述的激光器，其特征是分色鏡(8)與二次諧波晶體(6)間的光軸上置有三次諧波晶體(7)。
3.根據權利要求2所述的激光器，其特征是分色鏡(8)對晶體(7)三次諧波高透射。
專利摘要本實用新型公開了一種調Q可調諧倍頻激光器。它克服了現有技術中的結構復雜、穩定性難以保證的不足。在激光器光軸上置有激光晶體、調諧元件、調Q晶體、全反射鏡、與光軸呈45°放置的對基波高反射、對二次、三次諧波高透射的分色鏡、二次和三次諧波晶體及對基波和二次諧波高反射的全反射鏡;該激光器獲得的二次和三次諧波脈沖激光輸出可廣泛地應用于差分吸收激光雷達、水不通訊等領域。
文檔編號H01S3/11GK2381044SQ9922892
公開日2000年5月31日 申請日期1999年7月15日 優先權日1999年7月15日
發明者王佩琳, 陳長水, 謝建平, 是度方 申請人:中國科學院安徽光學精密機械研究所