[发明专利]腔内和频529nm激光器

说明书

技术领域

本发明属于固体激光器，具体涉及一种腔内和频529nm激光器

背景技术

绿光激光广泛应用于激光医学、激光显示以及激光通讯等领域。对一种近红外波长激光进行腔内或者腔外倍频是获得绿光激光最常用的方法，而将两种不同波长近红外激光进行和频获得绿光输出却未见报导。

发明内容

本发明为了填补上述空白，提供一种腔内和频529nm激光器，以获得529nm激光输出，该激光器应具有多种波长激光，输出波长灵活、结构简单紧凑、工作可靠稳定的特点，适用于激光医学、激光显示以及激光定标等领域。

本发明的基本思想是：

将两块具有相近吸收谱线和发射谱线的掺钕的氟化钇锂（Nd:YLiF₄）晶体和掺钕的钇铝石榴石晶体（Nd:Y₃Al₅O₁₂）串接构成激光晶体，传导冷却结构，激光谐振腔采用U型腔，两个工作在脉冲方式的激光二极管从端面泵浦激光晶体，在电光Q开关的作用下产生1053nm，1064nm近红外激光，再通过三硼酸锂（LiB₃O₅）晶体进行腔内和频产生529nm绿光，同时腔内倍频产生526.5nm，532nm绿光，来获得双波长近红外激光输出，并在腔内插入谐波转换晶体获得双波长近红外激光的和频光输出。本发明可利用分光镜获得529nm绿光，也可作为多波长光源，实现在同一出光方向输出三种波长的绿光或者两种波长的近红外光和三种波长的绿光五种波长混合输出。

本发明的技术解决方案如下：

一种腔内和频529nm激光器，特征在于其结构包括第一端面泵浦单元、第二端面泵浦单元和U型谐振腔：

所述的U型谐振腔包括后腔镜和输出镜，在所述的U型谐振腔内由后腔镜至所述的输出镜依次是调Q晶体、四分之一波片、布儒斯特角起偏片、第一平面转折腔镜、激光晶体、第二平面转折腔镜和谐波转换晶体，所述的第一平面转折腔镜和第二平面转折腔镜对泵浦光高透，对振荡光全反，并与光路成45°设置，所述的后腔镜、第一平面转折腔镜、第二平面转折腔镜和输出镜形成U型折叠腔；

所述的激光晶体为一块Nd:YLiF₄晶体和一块Nd:Y₃Al₅O₁₂晶体串接构成，

所述的第一端面泵浦单元由带尾纤输出的第一激光二极管和第一泵浦耦合系统组成，由所述的第一激光二极管输出的激光经第一泵浦耦合系统和所述的第二平面转折腔镜从所述的Nd:Y₃Al₅O₁₂晶体的一端对所述的激光晶体进行泵浦；

所述的第二端面泵浦单元由带尾纤输出的第二激光二极管和第二泵浦耦合系统组成，由所述的第二激光二极管输出的激光经第二泵浦耦合系统和所述的第一平面转折腔镜从所述的Nd:Y₃Al₅O₁₂晶体的一端对所述的激光晶体进行泵浦。所述的调Q晶体为磷酸氧钛钾（KD*P），和布儒斯特角起偏片构成电光Q开关。

所述的谐波转换晶体为LiB₃O₅晶体。

本发明激光器的工作过程如下：

由所述的第一激光二极管输出的激光经第一泵浦耦合系统和所述的第二平面转折腔镜聚焦在所述的Nd:Y₃Al₅O₁₂晶体内对所述的激光晶体进行泵浦，由所述的第二激光二极管输出的激光经第二泵浦耦合系统和所述的第一平面转折腔镜聚焦在所述的Nd:Y₃Al₅O₁₂晶体内对所述的激光晶体进行泵浦，在Q开关的共同作用下产生1053nm，1064nm近红外脉冲激光，再经过谐波转换晶体3-9产生529nm和频光，同时产生526.5nm、532nm倍频光，产生的和频光和倍频光通过输出镜获得三波长耦合输出，再利用分光镜获得529nm绿光。若输出镜对1053nm，1064nm激光部分增透，可获得五波长同时输出。

本发明具有以下优点：

1、可以通过选用不同的增益介质串接，以及相对应的泵浦源，实现灵活的双波长近红外激光组合，获得不同波长的和频绿光输出。

2、可作为多波长光源，实现同一出光方向上的三波长激光输出或五波长激光输出。

3、激光器采用传导冷却散热结构，结构紧凑，使用方便。