[发明专利]一种高功率单纵模紫外全固态激光器

摘要

本发明涉及一种高功率单纵模紫外全固态激光器。该激光器包括振荡级系统、放大级系统、腔外倍频系统和电学总控系统；采用连续输出的单频激光器作为种子光源，采用改进的谐波探测方法，控制压电陶瓷改变谐振腔长，以两次从反射出腔的干涉种子光作为信号，在信号峰值处打开调Q开关，使谐振腔输出接近衍射极限的与种子激光相同频率的单纵模基频脉冲激光；再将基频光通过放大级泵浦模块进行双程放大，大幅提高功率；最后将放大后的基频光导入倍频系统，经二倍频晶体倍频和三倍频晶体和频，获得355nm的紫外脉冲激光。该激光器具有输出能量高，功率和频率稳定性好，紫外转换效率高，光束质量好，工作稳定，结构紧凑等优点。

主权项

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)。