[发明专利]一种高功率单纵模紫外全固态激光器

权利要求书

1.一种高功率单纵模紫外全固态激光器，包括振荡级系统(1)、放大级系统(2)和腔外倍频系统(3)，所述振荡级系统(1)输出的信号光依次进入放大级系统(2)和腔外倍频系统(3)，其特征在于还包括电学总控系统(4)，其中： 

所述振荡级系统(1)包括种子注入光路(10)和从动谐振腔(11)； 

所述种子注入光路(10)包括种子激光器(10-1)； 

所述从动谐振腔(11)包括后腔镜(11-1)、调Q晶体(11-3)、1/4波片(11-4)、偏振片(11-5)、振荡级泵浦源、激光晶体(11-8)和输出镜(11-13)；所述调Q晶体(11-3)与1/4波片(11-4)一起组成升压式电光调Q开关； 

所述放大级系统(2)包括放大级泵浦模块(2-6)； 

所述电学总控系统(4)由光电二极管(4-1)、紧固于后腔镜(11-1)的第一压电陶瓷(4-2)、紧固于输出镜(11-3)的第二压电陶瓷(4-3)、压电陶瓷驱动电源(4-4)和时序控制系统(4-5)组成；所述的压电陶瓷驱动电源(4-4)的输出端分别与第一压电陶瓷(4-2)和第二压电陶瓷(4-3)的输入端连接；所述光电二极管(4-1)检测由所述偏振片(11-5)反射出腔外的种子光形成的干涉信号；所述时序控制系统(4-5)输入端与所述光电二极管(4-1)输出端相连，其输出端分别与压电陶瓷驱动电源(4-4)的输入端、所述调Q晶体(11-3)的控制端、所述振荡级泵浦源、放大级泵浦模块(2-6)的控制端相连接；所述时序控制系统(4-5)在每个工作周期的起始点给振荡级泵浦源触发信号，振荡级泵浦源发出泵浦光照射到所述激光晶体(11-8)上，通过压电陶瓷驱动电源(4-4)在每个泵浦周期内在第二压电陶瓷(4-3)上施加一斜坡电压以改变从动谐振腔(11)腔长，当时序控制系统(4-4)检测到光电二极管(4-1)上的所述干涉信号峰值时，给调Q晶体(11-3)加压打开调Q开关，随即输出单纵模激光，在每次出光后所述的压电陶瓷驱动电源(4-4)给第一压电陶瓷(4-2)施加一直流电压，保持出光时间的稳定。 

所述腔外倍频系统(3)包括二倍频晶体(3-4)和三倍频晶体(3-6)。 

2.根据权利要求1所述的高功率单纵模紫外全固态激光器，其特征在于：所述种子注入光路(10)依次为所述种子激光器(10-1)、耦合负透镜(10-2)、隔离器(10-3)、耦合正透镜(10-4)、半波片(10-5)、1/4波片(10-6)、第一45度全反射镜(10-7)、光束角度微调装置、第二45度全反射镜(10-9)。 

3.根据权利要求1所述的高功率单纵模紫外全固态激光器，其特征在于： 所述从动谐振腔(11)的振荡级泵浦源为波长808nm、以脉冲方式工作的半导体泵浦源(11-14)，泵浦方式可采用单端泵浦或双端泵浦。 

4.根据权利要求3所述的高功率单纵模紫外全固态激光器，其特征在于：所述后腔镜(11-1)和所述调Q晶体(11-3)之间设置光束角度微调装置，所述偏振片(11-5)至激光晶体(11-8)一端依次设置1/4波片(11-6)和第一信号光反射镜(11-7)，所述激光晶体(11-8)另一端至输出镜(11-13)依次设置第二信号光反射镜(11-9)、1/4波片(11-10)、光束角度微调装置和补偿负透镜(11-12)；其中，所述第一信号光反射镜(11-7)和第二信号光反射镜(11-9)对808nm高透、1064nm高反，在所述激光晶体(11-8)两端与光路分别成45度，使所述从动从动谐振腔(11)形成“U”形；该谐振腔采用单端泵浦，由泵浦耦合透镜(11-15；11-16)将半导体泵浦源(11-14)泵浦光透过所述第一信号光反射镜(11-7)耦合入谐振腔光路；所述泵浦耦合透镜(11-15；11-16)镀有808nm高透、1064nm高反膜。 

5.根据权利要求1所述的高功率单纵模紫外全固态激光器，其特征在于：所述放大级系统(2)采用双程放大结构，包括依次设置的隔离器(2-1)、扩束镜(2-2)、光束角度微调装置、半波片(2-4)、偏振分光棱镜(1-5)、放大级泵浦模块(2-6)、热补偿透镜(2-7；2-8)、1/4波片(2-9)、光束角度微调装置和0度全反射镜(2-11)；所述放大级泵浦模块(2-6)采用激光二极管(LD)侧泵板条结构；所述热补偿透镜(2-7；2-8)为两片柱面镜，分别同光轴竖直和水平放置。