[发明专利]种子光注入的腔内倍频532nm单纵模激光器

权利要求书

1.一种种子光注入的腔内倍频532nm单纵模激光器装置，特征在于其结构包括腔外种子光路（1）、U形从动谐振腔（2）、电学控制处理（3）和腔内倍频（4）四部分：

所述的腔外种子光路部分（1）依次由种子激光器（1-1）、隔离器（1-2）、半波片（1-3）、第一1/4波片（1-4）、耦合透镜组（1-5、1-6）、第一反射镜（1-7）和第二反射镜（1-8）组成；

所述的U形从动谐振器腔部分（2）依次由后腔镜（2-6）、调Q晶体（2-7）、第二1/4波片（2-8）、布儒斯特角起偏片（2-9）、第三1/4波片（2-10）、第一分光镜（2-4）、增益介质（2-5）、第二分光镜（2-14）、第四1/4波片（2-11）、补偿负透镜（2-12）和前腔镜（2-13）组成，该U形从动谐振腔中的增益介质（2-5）采用双端泵浦，一端依次由第一泵浦源（2-1）、第一泵浦耦合系统（2-2和2-3）和第一分光镜（2-4）组成，另一端由第二泵浦源（2-17）、第一泵浦耦合系统（2-16和2-15）和第二分光镜（2-14）组成；第一分光镜（2-4）和第二分光镜（2-14）都是对808nm的泵浦光高透，并且对1064nm的振荡激光高反；

所述的电学控制处理部分（3）由光电二极管（3-1）、紧固于后腔镜（2-6）的第一压电陶瓷（3-2）、紧固于所述的全腔镜（2-13）的第二压电陶瓷（3-3）、压电陶瓷驱动电源（3-4）和时序控制系统（3-5）组成，所述的压电陶瓷驱动电源（3-4）的输出端分别与第一压电陶瓷（3-2）和第二压电陶瓷（3-3）的输入端连接，所述的时序控制系统（3-5）的输入端与所述的光电二极管（3-1）的输出端相连，所述的时序控制系统（3-5）的输出端分别与所述的压电陶瓷驱动电源（3-4）的输入端、所述的调Q晶体KD*P（2-8）的控制端、第一泵浦源（2-1）和第二泵浦源（2-14）的控制端相连接；

所述的腔内倍频部分（4）由半波片（4-1）、第一分光镜（4-2）、倍频晶体（4-3）和第二分光镜（4-4）组成，所述的第一分光镜（4-2）或第二分光镜（4-4）为激光输出镜。

2.根据权利要求1所述的种子光注入的腔内倍频532nm单纵模激光器，其特征在于所述的种子激光器（1-1）是一个连续输出的单纵模激光器，线宽在kHz量级，有很高的频率稳定性。

3.根据权利要求1所述的种子光注入的腔内倍频532nm单纵模激光器，其特征在于所述的耦合透镜组（1-5和1-6）将种子光进行变换，使其在所述的U形从动腔谐振腔内任何地方的光斑大小与振荡光斑大小一致。

4.根据权利要求1所述的种子光注入的腔内倍频532nm单纵模激光器，其特征在于所述的增益介质（2-5）为键合Nd:YAG晶体，两端不掺杂，中心掺杂区长度为30mm，掺杂浓度为0.3at.% ，利用热电制冷片（TEC）来控制增益介质的温度，以达到高的温控精度。

5.根据权利要求1所述的种子光注入的腔内倍频532nm单纵模激光器，其特征在于所述的后腔镜（2-6）和前腔镜（2-13）都是平镜，它们对1064nm的透过率分别为5%和0。

6.根据权利要求1所述的种子光注入的腔内倍频532nm单纵模激光器，其特征在于所述的第一泵浦源（2-1）和第二泵浦源（2-17）是峰值功率为150W中心波长808nm的两个高功率半导体激光器，都工作在脉冲方式。

7.根据权利要求1所述的种子光注入的腔内倍频532nm单纵模激光器，其特征在于所述的第三1/4一波片（2-10）和第四1/4波片（2-11）通过合适的旋转角度来消除空间烧孔效应，形成各个纵模之间的抑制性竞争。

8.根据权利要求1所述的种子光注入的腔内倍频532nm单纵模激光器，其特征在于所述的时序控制系统（3-5）在每个工作周期的起始点给第一泵浦源（2-1）和第二泵浦源（2-14）触发信号，二者输出808nm泵浦光到激光晶体上，压电陶瓷驱动电源在每个泵浦周期内在第二压电陶瓷（3-3）上施加一斜坡电压以改变从动腔腔长，当时序控制系统（3-5）检测到光电二极管（3-1）上的干涉信号的峰值时，打开调Q开关（2-7），随即输出单纵模激光，在每次出光之后所述的压电陶瓷驱动电源（3-4）给所述的第一压电陶瓷（3-2）加载一直流电压，以保持出光时间的稳定。

9.根据权利要求1所述的种子光注入的腔内倍频532nm单纵模激光器，其特征在于所述的倍频晶体（4-3）是三硼酸锂晶体（LBO），采用一类相位匹配。