[发明专利]自分光式非线性光频变换器

权利要求书

1.自分光式非线性光频变换器，由第一部分单轴晶体和第二部分单轴晶体组成，其特征在于：第一部分单轴晶体和第二部分单轴晶体为相同材料的单轴晶体，单轴晶体为偏硼酸系单轴晶体，第一部分单轴晶体和第二部分单轴晶体键合成一个块状晶体；块状晶体具有5个特征面，5个特征面均经过光学精密抛光，其中第一部分单轴晶体为倍频部分，倍频部分包含第一特征面，第二特征面和第三特征面，还包括最佳倍频匹配角θ方向与第一部分晶体z轴形成的主平面A；

第二部分晶体为自分光部分, 自分光部分包含第四特征面和第五特征面，自分光部分的 z轴同时平行于倍频部分的晶体主平面A和第四特征面；第一特征面为入射面，基频光以满足晶体最佳倍频非线性匹配角θ方向进入晶体倍频部分，自分光部分的结晶学光轴与倍频部分的主平面A平行，且与倍频部分的基频光最佳非线性匹配角θ方向垂直；第二特征面与主平面A的夹角为θ_m，第三特征面与第二特征面的夹角范围为[90°+θ_m- atan（n0/n1）]至（90°-θ_m），n0为基频光在空气中的折射率，n1为基频光在晶体倍频部分的折射率,倍频部分晶体与自分光部分晶体的交界面M由第四特征面与第二特征面通过键合形成，即第二特征面与第四特征面与交界面M重合，交界面M两侧分别为倍频部分晶体和自分光部分晶体，第五特征面为基频光出射面，与主平面A夹角为[90°-atan（n0/n2）]，第五特征面的表面蒸镀有一层基频光减反膜;n0为基频光在空气中的折射率，n2为基频光在晶体自分光部分的折射率；

倍频部分的基频光最佳非线性匹配角θ方向与该倍频部分的结晶学光轴形成主平面A，则交界面M与所述主平面A的夹角为θ_m，第二特征面和第四特征面与主平面A之间的关系为θ_m≤[90°-asin（n4/n3）]，n3为倍频光在晶体倍频部分的折射率，n4为倍频光在晶体自分光部分的折射率。

2.根据权利要求1中所述的自分光式非线性光频变换器，其特征在于所述第一特征面，第二特征面和第三特征面中，每两个面之间可设置0至10个平面构成相应的多面体，但不影响所述3个特征面的相互关系和功能，可认为是装饰性处理。

3.根据权利要求1中所述的自分光式非线性光频变换器，其特征在于所述第四特征面，第五特征面之间可设置0至10个平面构成相应的多面体，但不影响所述3个特征面的相互关系和功能，可认为是装饰性处理。

4.根据权利要求1中所述的自分光式非线性光频变换器，其特征在于所述的第一特征面，第二特征面，第三特征面，第四特征面和第五特征面均经过光学精密抛光处理，面型误差由于λ/4，表面粗糙度Ra＜0.5nm。

5.根据权利要求1中所述的自分光式非线性光频变换器，其特征在于所述的单轴晶体可由偏硼酸系单轴晶体β-BBO，替换为硼酸盐系单轴晶体CLBO。

6.根据权利要求1中所述的自分光式非线性光频变换器，其特征在于所述的第一特征面上可蒸镀一层第一膜系，第三特征面上可蒸镀一层第二膜系，第五特征面上可蒸镀一层第三膜系。