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(guò)二次諧波和三次諧波的轉(zhuǎn)化，輸出功率不夠大。
[0003]對(duì)LD栗浦的固體紫外激光器來(lái)說(shuō)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(jià)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(gè)有效提高輸出功率的辦法，最為常見(jiàn)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(gè)熱透鏡元件具有相同的熱特性。但是對(duì)于實(shí)際的激光器系統(tǒng)，各個(gè)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(gè)二倍頻晶體、多個(gè)三倍頻晶體和多個(gè)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(kāi)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(guò)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(gè)，三個(gè)端面栗浦激光器的第一輸出鏡均是對(duì)1064nm半透半反，以及對(duì)532nm、355nm全透的半透半反鏡，每相鄰的兩個(gè)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(zhǎng)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(kāi)關(guān)為采用熔融石英的聲光Q開(kāi)關(guān)，其超聲頻率為40.68MHz，Q開(kāi)關(guān)雙面鍍有1064nm增透膜；所述二倍頻晶體為L(zhǎng)BO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(gè)，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(gè)端面栗浦激光器的第一輸出鏡是532nm半透半反鏡，該兩個(gè)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(duì)1064nm全透、對(duì)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(duì)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(duì)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(zhǎng)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(kāi)關(guān)為采用熔融石英的聲光Q開(kāi)關(guān)，其超聲頻率為40.68MHz，Q開(kāi)關(guān)雙面鍍有1064nm增透膜；所述二倍頻晶體為L(zhǎng)BO 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(gè)，接近第二輸出鏡的兩個(gè)端面栗浦激光器的第一輸出鏡是532nm半透半反鏡，該兩個(gè)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(gè)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(duì)1064nm全透、對(duì)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(duì)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(duì)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(zhǎng)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(kāi)關(guān)為采用熔融石英的聲光Q開(kāi)關(guān)，其超聲頻率為40.68MHz，Q開(kāi)關(guān)雙面鍍有1064nm、532nm增透膜；所述二倍頻晶體為L(zhǎng)BO 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(gè)中小功率栗浦并聯(lián)激勵(lì)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