專利名稱：一種帶指示光的高功率單腔l型綠光激光器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種腔內倍頻532nm綠光激光器，屬于綠光激光裝置技術 領域。
背景技術：
532nm綠光激光器是利用非線性倍頻技術，將1064nm激光通過倍頻晶體的 非線性效應產生綠光的一種激光技術。腔內倍頻綠光激光器具有效率高、輸 出功率高、光束質量好、結構緊湊等優(yōu)點。
將連續(xù)1064nm基頻光調Q后得到的脈沖激光倍頻是產生高功率532nm綠 光的重要方式之一，但是由于受倍頻效率低、腔型熱穩(wěn)定性差、調Q激光脈 沖峰值功率低等因素的限制，有報道的倍頻綠光激光器雖可以達到高功率， 但是腔型和結構復雜，體積大，成本高，維護和使用不方便，大大制約了在 生產中的應用。
實用新型內容
本實用新型目的在于提供一種帶指示光的高功率單腔L型綠光激光器，該 激光器具有輸出功率大、倍頻效率高、輸出穩(wěn)定、成本低等特點。
本實用新型是通過以下技術方案實現的包括鍍有基頻光1064nm全反膜 的全反鏡l、 Q開關2、兩端鍍有基頻光增透膜的激光棒3、 45°輸出鏡5、倍 頻晶體6、雙波長全反鏡7、紅光發(fā)生器8、鍍有紅光全反膜的第一45。全反 鏡9和第二45°全反鏡10;其中，在全反鏡1沿光路到激光棒3之間設置有 Q開關2， Q開關2之后是泵浦腔，包含有材料為Nd:YAG或Nd:YV04或Nd:YLF 或Yb:YAG的激光棒3以及二極管側面泵浦模塊或弧光燈的泵浦源4，在激光 棒3之后沿光路方向依次設置有45°輸出鏡5、非線性倍頻晶體6和雙波長 全反鏡7， 45°輸出鏡5面向腔內一面鍍有對45。 532nm綠光全透、對45° 1064nm基頻光全反的介質膜，該雙波長全反鏡7鍍有對1064nm和532nm波長的全反膜；在綠光諧振腔另一側設置有紅光發(fā)生器8，沿著紅光的傳播方向依
次設置有第一 45°反射鏡9和第二 45°反射鏡10;紅光發(fā)生器8發(fā)出的紅光 經過第一45。反射鏡9和第二45。反射鏡10后經過諧振腔，在45°輸出鏡 5處透射出去作為指示光。
所述的紅光發(fā)生器8為He-Ne激光管或二極管。
激光棒3產生連續(xù)1064nm基頻光經過Q開關2調Q后變成脈沖的基頻光， 在45°輸出鏡5處反射后經過倍頻晶體6倍頻得到綠光，再經過雙波長全反 鏡7反射，綠光透過倍頻晶體；剩余的基頻光再次經過倍頻晶體6倍頻，兩 次倍頻得到的綠光最后透過45°輸出鏡5輸出，而還剩下的微弱基頻光則在 45°輸出鏡5處反射進入激光棒3再次參與振蕩。
本實用新型的優(yōu)點在于采用腔內倍頻技術和聲光調Q技術，僅利用單腔 和單Q開關，實現了高功率、窄脈寬、高穩(wěn)定度的綠光輸出，同時也大大縮 小了體積、降低了成本。在腔內基頻光Q開關最大關斷位置放置Q開關，最 大程度關斷基頻光，得到高重復頻率、高峰值功率、窄脈寬的基頻光。在腔 內加入紅光發(fā)生器，在輸出鏡處得到紅光輸出，作為指示綠光出光位置的指 示光，兩者嚴格同心，大大方便了操作者使用和安全保護。
圖l為本實用新型結構示意圖
圖中1、全反鏡，2、 Q開關，3、激光棒，4、泵浦源，5、 45°輸出鏡， 6、倍頻晶體，7、雙波長全反鏡，8、紅光發(fā)生器，9、第一45°全反鏡，10、 第二45°全反鏡。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例子對本實用新型作進一步說明，但并不是具 體限制該實用新型產生的條件，只是具體的實施方法。
如圖l，全反鏡l選用平面鍍1064nm全反膜平透鏡；Q開關2選用聲光調 Q開關，驅動功率是IOOW，調制頻率是1-50KHz，聲光晶體兩面都鍍有1064nm增透膜。激光棒3選用①6X150的Nd:YAG晶體棒，棒兩端均鍍有對1064nm 的增透膜。泵浦源4是雙氪弧光燈泵浦，兩燈最大可注入功率約為7KW。 45 °輸出鏡5為平透鏡，面向腔內一側鍍有對532nm高透、1064nm全反的介質 膜。倍頻晶體6選用按e為9(T ， 0>為24.4°角度切割的KTP倍頻晶體，尺 寸為8X8X IO咖，兩面均鍍有對1064nra和532nm增透膜。雙波長全反鏡7為 平透鏡，面向腔內一面都有對1064nm和532nm均全反的介質膜。紅光發(fā)生器 選用He-Ne激光管8功率是3mW;第一 45°全反鏡9和第二 45°全反鏡10均 鍍有對紅光全反的介質膜。
整個激光器的器件尺寸如下整個腔長500咖左右，激光棒3 —端距全 反鏡1約160mm，聲光Q開關2放在兩者之間的最大關斷位置。激光棒3另一 端面距45°輸出鏡5約60mra左右，距雙波長全反鏡7約150ram左右，倍頻晶 體6貼近雙波長全反鏡7。紅光發(fā)生器8——He-Ne激光管距第一45。全反射 鏡9約70mm，第一和第二45。全反射鏡相距約160咖左右，第二45°全反鏡 IO距離全反鏡1約50咖。
按照本例子實施的激光器，僅使用單腔，單Q開關，單水冷機，在泵浦 燈注入功率為4.8KW時，已實現平均功率大于60W的脈沖綠光輸出。激光器 最大峰值功率為150KW，脈沖寬度在70ns至150ns之間，重復頻率》1 KHz， 激光發(fā)散角《3mrad，激光器運轉穩(wěn)定，開機四小時的輸出功率不穩(wěn)定度僅為 2. 1%，激光器可以連續(xù)八小時穩(wěn)定工作。
本實施例中，腔長配合室溫冷卻的倍頻晶體熱透鏡焦距，經過實驗選用的 倍頻晶體和設計的冷卻裝置，在和激光泵浦腔同一水冷，僅在室溫冷卻的情 況下得到穩(wěn)定的高重復頻率、高功率綠光輸出，節(jié)約了能源和體積，整體更 加緊湊?？捎糜诩す忉t(yī)療，材料的切割、鉆孔和打標，醫(yī)療設備，鈦寶石激 光器的抽運源，以及大型激光演示的光源，光電探測等領域。
權利要求1、一種帶指示光的高功率單腔L型綠光激光器，其特征在于包括鍍有基頻光1064nm全反膜的全反鏡(1)、Q開關(2)、兩端鍍有基頻光增透膜的激光棒(3)、45°輸出鏡(5)、倍頻晶體(6)、雙波長全反鏡(7)、紅光發(fā)生器(8)、鍍有紅光全反膜的第一45°全反鏡(9)和第二45°全反鏡(10)；其中，在全反鏡(1)沿光路到激光棒(3)之間設置有Q開關(2)，Q開關(2)之后是泵浦腔，包含有材料為Nd:YAG或Nd:YVO4或Nd:YLF或Yb:YAG的激光棒(3)以及二極管側面泵浦模塊或弧光燈的泵浦源(4)，在激光棒(3)之后沿光路方向依次設置有45°輸出鏡(5)、非線性倍頻晶體(6)和雙波長全反鏡(7)，45°輸出鏡(5)面向腔內一面鍍有對45°532nm綠光全透、對45°1064nm基頻光全反的介質膜；雙波長全反鏡(7)鍍有對1064nm和532nm波長的全反膜；在綠光諧振腔另一側設置有紅光發(fā)生器(8)，沿著紅光的傳播方向依次設置有第一45°反射鏡(9)和第二45°反射鏡(10)；紅光發(fā)生器(8)發(fā)出的紅光經過第一45°反射鏡(9)和第二45°反射鏡(10)后經過諧振腔，在45°輸出鏡(5)處透射出去作為指示光。
2、 根據權利要求1所述的一種帶指示光的高功率單腔L型綠光激光器，其特 征在于所述的紅光發(fā)生器(8)為He-Ne激光管或二極管。
專利摘要本實用新型是一種帶指示光的高功率單腔L型綠光激光器，屬于綠光激光倍頻裝置技術領域。包括鍍有對基頻光1064nm全反膜的全反鏡，在全反鏡沿光路到激光棒之間加一Q開關，Q開關之后是包含激光棒和泵浦源的泵浦腔，激光棒兩端鍍有對基頻光的增透膜，在激光棒之后設置一45°輸出鏡，輸出鏡面向腔內一面鍍有對45°的532nm綠光全透、45°的1064nm基頻光全反的介質膜，在輸出鏡后面依次是非線性倍頻晶體和雙波長全反鏡。在綠光諧振腔另一側設置紅光發(fā)生器，紅光經過諧振腔，在45°輸出鏡處透射出去指示綠光的輸出位置。本實用新型的優(yōu)點是功率高、脈寬窄、穩(wěn)定度高、結構簡單、體積小、能耗低、使用安全方便。
文檔編號H01S3/109GK201130814SQ20072018737
公開日2008年10月8日 申請日期2007年12月21日 優(yōu)先權日2007年12月21日
發(fā)明者騰 劉, 劉學勝, 王旭葆, 王智勇, 趙思思, 歆 鄢 申請人:北京工業(yè)大學