全文摘要
本实用新型提出了一种激光腔内基波给产生的参量振荡和参量振荡产生的新激光波的倍频转换激光器，包括：第一谐振腔、第二谐振腔、基波增益介质、参量振荡腔体的参量振荡晶体、参量振荡产生的新波的倍频介质和倍频分出的光学分光部件；第二谐振腔与参量放大晶体相对设置，在参量放大晶体的至少一个端面上设计晶体界面成为布鲁斯特角度，参量振荡晶体将基波转换为信号波和闲置波并通过参量谐振腔谐振；倍频模块位于信号波的光路径上，通过倍频模块得到倍频以后的信号波；信号波通过倍频模块得到倍频信号波。同样的道理，也可以得到闲置波的倍频。本实用新型通过设置参量振荡晶体及倍频模块，实现激光腔内的二次频率转换，产生频率可调谐的激光辐射。
主设计要求
1.一种腔内增强的参量振荡和倍频转换激光器，其特征在于，包括：第一谐振腔、第二谐振腔、晶体、基波增益介质和倍频模块，其中，所述第一谐振腔与所述基波增益介质相对设置，所述基波通过所述基波增益介质进行增益放大后入射到第一镜面上；所述第二谐振腔为参量谐振腔，与所述晶体相对设置，在所述晶体的至少一个端面上设计晶体界面为布鲁斯特入射角界面，所述晶体界面将基波转换为信号波和闲置波；所述倍频模块位于所述信号波或闲置波的光路径上，通过所述倍频模块得到倍频的信号或闲置波；其中，所述晶体为参量振荡晶体时，所述信号波或闲置波通过所述倍频模块得到倍频信号波；所述晶体为参量振荡晶体和倍频晶体的集成时，所述晶体和所述倍频模块采用同一个结构载体，所述信号波或闲置波通过所述晶体得到倍频信号波。
设计方案
1.一种腔内增强的参量振荡和倍频转换激光器，其特征在于，包括：第一谐振腔、第二谐振腔、晶体、基波增益介质和倍频模块，其中，
所述第一谐振腔与所述基波增益介质相对设置，所述基波通过所述基波增益介质进行增益放大后入射到第一镜面上；
所述第二谐振腔为参量谐振腔，与所述晶体相对设置，在所述晶体的至少一个端面上设计晶体界面为布鲁斯特入射角界面，所述晶体界面将基波转换为信号波和闲置波；
所述倍频模块位于所述信号波或闲置波的光路径上，通过所述倍频模块得到倍频的信号或闲置波；
其中，所述晶体为参量振荡晶体时，所述信号波或闲置波通过所述倍频模块得到倍频信号波；
所述晶体为参量振荡晶体和倍频晶体的集成时，所述晶体和所述倍频模块采用同一个结构载体，所述信号波或闲置波通过所述晶体得到倍频信号波。
2.如权利要求1所述的腔内增强的参量振荡和倍频转换激光器，其特征在于，当所述晶体为参量振荡晶体时，所述晶体为布鲁斯特角入射角或邻近角处，所述晶体为至少一端面是布鲁斯特角度入射切割的晶体。
3.如权利要求1所述的腔内增强的参量振荡和倍频转换激光器，其特征在于，当所述晶体为参量振荡晶体和信号波倍频晶体的集成时，所述晶体位于布鲁斯特角入射区域或邻近处，所述晶体为至少一端面是布鲁斯特角度入射角切割的晶体，且在所述晶体的非布鲁斯特角入射界面上镀有对基波、参量谐振波和倍频波透射的膜。
4.如权利要求1所述的腔内增强的参量振荡和倍频转换激光器，其特征在于，所述倍频模块包括：按照以下顺序排列的第三镜面、倍频晶体和双色镜，其中，所述信号波或闲置波通过所述倍频晶体得到倍频信号波或闲置波并在所述倍频晶体来回二次产生并叠加后，经过反射双色镜反射出激光腔，形成输出光被引导出激光腔。
5.如权利要求1所述的腔内增强的参量振荡和倍频转换激光器，其特征在于，所述倍频模块包括按照以下顺序排列的第三镜面和倍频晶体，其中，利用所述倍频晶体分离所述信号波和倍频信号波，所述倍频信号波被形成输出光而被引导出激光腔。
6.如权利要求5所述的腔内增强的参量振荡和倍频转换激光器，其特征在于，所述倍频晶体为至少一个端面为布鲁斯特入射角度切割的晶体，采用端面为布鲁斯特角度入射的斜面切割，形成布鲁斯特端面,并且，此端面不需要镀膜和具有非常宽的调谐频率带宽范围。
7.如权利要求6所述的腔内增强的参量振荡和倍频转换激光器，其特征在于，当所述晶体为参量振荡晶体时，所述参量振荡晶体和所述倍频晶体采用周期极化铌酸锂晶体PPLN或PPTN或PPKTP或周期极化非线性转换晶体。
8.如权利要求4或5所述的腔内增强的参量振荡和倍频转换激光器，其特征在于，所述第三镜面可以为曲面镜面，所述曲面镜面的曲率半径可以大致等于所述曲面镜面到所述晶体界面的光程距离。
9.如权利要求1所述的腔内增强的参量振荡和倍频转换激光器，其特征在于，所述晶体采用以下形式之一：周期调制的LiNOb晶体、周期极化铌酸锂晶体PPLN、PPLT、周期极化磷酸氧钛钾晶体PPKTP、三硼酸锂晶体LBO、偏硼酸钡晶体BBO、磷酸钛氧钾晶体KTP和周期极化的晶体。
10.如权利要求1所述的腔内增强的参量振荡和倍频转换激光器，其特征在于，还包括：中间转折镜，所述中间转折镜位于由晶体界面转换的闲置波的光路径上。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及激光技术领域，特别涉及一种腔内增强的参量振荡和倍频转换激光器。
背景技术
近年来，特定光频激光器件的应用越来越多。各种光的颜色，如，远红外，红外，红色，黄色，橙色，绿色，蓝色，和紫外的激光、可调谐波长的光源是为了显示图像具有更广泛的色彩范围，生物光子应用，化学，三维感知，激光雷达和生物监测仪器及医疗光源等应用。
对于这些应用，现有的已知增益介质可以通过气体、solid-state材料、电泵浦半导体和光泵浦，在各种功率水平和操作模式下提供所需的各种色彩激光辐射。半导体作为增益介质，用于产生紫外线、可见光和红外激光辐射。气体激光器可以产生良好的紫外线(uv)，可见光和红外线(ir)光。电子或光泵浦的半导体激光器可以在可见光频率范围内产生红外和近红外基本激光光源及其谐波。直接半导体激光辐射能产生红光和蓝光，紫辐射具有良好的功率。直接半导体二极管激光器可以产生蓝绿色到绿色的激光辐射与毫瓦功率最近，不太理想的输出光束质量。然而，气体激光器通常体积很大，工作的能源效率非常低。半导体二极管激光器是不可用于产生高功率的直接可见光或基本TEM00光束质量的光束。基于光泵浦或电泵浦的半导体增益激光器能够通过腔内或腔外倍频或三倍转换产生可见光的激光辐射。但是，它们的输出频率受某些半导体量子阱结构设计的辐射增益介质的限制。
今天有许多有用的波长不容易产生，特别是连续的波(cw)，例如，红光以波长在625毫微米和635毫微米、560毫微米和591毫微米laser光为laser图象显示或生物医学和生物仪器.激光图像显示需要低成本和可靠的红光激光。采用脉冲红光的方法，利用腔内1064nm束泵浦的光参量振荡器(参量)的信号束与其基本泵浦光束的重复脉冲和频率混合产生的激光，据报道在专利中产生626-629nm 648nm由Karakawa，Robert j.Martin和Stephen。然而，一个典型的q开关脉冲激光器只能产生脉冲输出，需要额外的q开关设备和相关的电子学。因此，这种系统的成本很高。掺镨YLF激光器可以在607nm和639nm和其他频率产生特定的颜色，但需要蓝光泵浦。因此，所产生的激光器非常昂贵。639nm的激光光源也太深，无法很好地在显示上应用。有需要产生波长或频率可调谐的激光。以前的实用新型没有解决的问题，产生连续波(cw)可见光辐射与简单的激光体系结构。
许多，通过直接增益介质放大受激发射和谐波转换方法被使用在解决这些困难上。一种传统的方法是使用腔内频率加倍或三倍，腔外的一次或多次对输出基本频率的转换而得到所需的激光束频率或波长。这些频率转换方法可以产生有效的谐波转换。然而，这些频率是离散的，而不是可调谐或任意选择的。
在对此问题的响应中，在红外频率上使用了大量的光学参量放大方法来产生波长或频率可调谐的激光输出光束。Yin在美国专利US006，108，356中和Caprara在美国专利US7，447，245中提出了腔内泵浦光学参量振荡器(参量)，用于产生可调谐频率红外输出。大多数参数振荡器需要强泵浦激光束来克服低参量放大增益的困难。腔外光束泵浦的参量振荡和其中腔内差频混合方案的报告，由卡尔科赫，杰拉尔德t摩尔，和乳油Cheungy在\
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201822252516.1
申请日:2018-12-29
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:84(南京)
授权编号:CN209561855U
授权时间:20191029
主分类号:H01S 3/109
专利分类号:H01S3/109;H01S3/108
范畴分类:38H;
申请人:南京钻石激光科技有限公司
第一申请人:南京钻石激光科技有限公司
申请人地址:210046 江苏省南京市经济技术开发区恒发路28号04幢
发明人:周建平
第一发明人:周建平
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代理人:李文丽
代理机构:11487
代理机构编号:北京中企鸿阳知识产权代理事务所(普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计