專(zhuān)利名稱(chēng)：一種激光器分光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光器技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是涉及一種固體激光器的分光裝置。
背景技術(shù)：
使用電光調(diào)Q的固體激光器具有較高的峰值功率和較緊湊的結(jié)構(gòu)，在科研、加工、 醫(yī)學(xué)、軍事等方面有著廣泛的應(yīng)用。圖1示出了傳統(tǒng)的固體激光器多波長(zhǎng)分光光路結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，在基頻激光光源11和激光吸收器12之間固定設(shè)置有多個(gè)倍頻晶體(包括二倍頻晶體13和三倍頻晶體14)和分光鏡(包括第一分光鏡15和第二分光鏡16)，二倍頻晶體13、三倍頻晶體14 和第一分光鏡15依次固定設(shè)置在激光光源11的入射光軸上，第二分光鏡17固定設(shè)置在第一分光鏡15的反射光線(xiàn)路上。工作時(shí)，基頻激光光源11發(fā)出的基頻光經(jīng)過(guò)二倍頻晶體13 和三倍頻晶體14的非線(xiàn)性效應(yīng)，部分轉(zhuǎn)換為二倍頻光和三倍頻光，再經(jīng)過(guò)第一分光鏡15和第二分光鏡16的分光，將三倍頻光輸出，基頻激光和二倍頻激光則入射到激光吸收器12。發(fā)明人在對(duì)本技術(shù)方案的研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，上述方案在進(jìn)行波長(zhǎng)切換時(shí)，需要移動(dòng)倍頻晶體的位置，例如如果需要輸出二倍頻激光，需要拆除三倍頻晶體，再更換三倍頻分光片為二倍頻分光片，如果要輸出基頻激光，需要將二倍頻晶體和三倍頻晶體均移出光路， 再將倍頻分光片拆除或更換。在此過(guò)程中，機(jī)械位置容易失調(diào)，需要重新調(diào)節(jié)晶體機(jī)械位置，由于晶體對(duì)機(jī)械位置對(duì)準(zhǔn)敏感，即使有一定的機(jī)械定位措施，仍需調(diào)節(jié)晶體，也會(huì)影響各倍頻晶體復(fù)位后的倍頻效率。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種激光器分光裝置，以實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)輸出的激光器進(jìn)行波長(zhǎng)切換。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下—種激光器分光裝置，包括沿激光入射方向依次設(shè)置在激光器入射光軸上的基頻光組和若干倍頻光組，所述基頻光組包括設(shè)置于所述激光入射光軸的第一反光鏡和設(shè)置于第一反光鏡反射光線(xiàn)路上的第二反光鏡，任意一個(gè)倍頻光組包括設(shè)置于所述激光入射光軸上的倍頻晶體、第一分光鏡和位于第一分光鏡反射光線(xiàn)路上的第二分光鏡，所述第一反光鏡可移動(dòng)地設(shè)置于激光入射光軸上；除最鄰近吸光器的倍頻光組之外的任意倍頻光組中， 第一分光鏡可移動(dòng)地設(shè)置于所述激光入射光軸上。優(yōu)選的，上述裝置中，所述第一反光鏡和除最鄰近吸光器的倍頻光組之外的任意倍頻光組中的第一分光鏡，均安裝在一個(gè)以導(dǎo)軌、絲杠或滑桿作為移動(dòng)結(jié)構(gòu)的平移平臺(tái)上。優(yōu)選的，上述裝置中，所訴平移臺(tái)是手動(dòng)移動(dòng)或電機(jī)驅(qū)動(dòng)，該電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)或伺服電機(jī)。優(yōu)選的，上述裝置中，所述倍頻光組包括二倍頻光組和三倍頻光組。[0011]優(yōu)選的，上述裝置中，所述二倍光組中的二倍頻晶體是非線(xiàn)性二倍頻晶體。優(yōu)選的，上述裝置中，所三倍光組中的三倍頻晶體是非線(xiàn)性三倍頻晶體。優(yōu)選的，上述裝置中，所述第一反光鏡和第二反光鏡的入射面鍍有對(duì)基頻光的45 度高反的介質(zhì)膜。優(yōu)選的，上述裝置中，所述二倍頻光組中的第一分光鏡的入射面鍍有對(duì)二倍頻光 45度高反且對(duì)基頻光45度高透的介質(zhì)膜，另一面鍍有對(duì)二倍頻光和基頻光的雙波長(zhǎng)45度增透的介質(zhì)膜，所述第二分光鏡的入射面鍍有對(duì)二倍頻光45度高反且對(duì)基頻光45度高透的介質(zhì)膜，另一面鍍有對(duì)二倍頻光和基頻光的雙波長(zhǎng)45度增透的介質(zhì)膜。優(yōu)選的，上述裝置中，所述三倍頻光組中的第一分光鏡和第二分光鏡的入射面鍍有對(duì)三倍頻光45度高反，且對(duì)基頻光和二倍頻光45度高透的介質(zhì)膜，另一面鍍有對(duì)二倍頻光和基頻光的雙波長(zhǎng)45度增透的介質(zhì)膜。優(yōu)選的，上述裝置中，所述激光器采用激光波長(zhǎng)為1064nm、1053nm或1342nm的光源。從上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型中，基頻光組的第一反光鏡和大部分倍頻光組(除了最鄰近激光吸收器的倍頻光組)中的第一分光鏡可以移動(dòng)(移開(kāi)或移入所述激光入射光軸)，以實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)輸出的激光器進(jìn)行波長(zhǎng)切換。并且，上述基頻光組的第二反光鏡和倍頻光組中的第二分光鏡處于同一光路上，實(shí)現(xiàn)了多波長(zhǎng)的同光路輸出。此外，本實(shí)施例中，倍頻晶體可以固定設(shè)置，無(wú)需更換位置，簡(jiǎn)單且方便。

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。圖1為一種典型固體激光器多波長(zhǎng)分光光路設(shè)計(jì)示意圖；圖2為本實(shí)用新型提供的一種激光器分光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3-圖7為本實(shí)用新型提供的一種激光器分光裝置的工作示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供的激光器分光裝置包括沿激光入射方向依次設(shè)置在激光器入射光軸上的基頻光組和若干倍頻光組，所述基頻光組包括設(shè)置于所述激光入射光軸的第一反光鏡和設(shè)置于第一反光鏡反射光線(xiàn)路上的第二反光鏡，任意一個(gè)倍頻光組包括設(shè)置于所述激光入射光軸上的倍頻晶體、第一分光鏡和位于第一分光鏡反射光線(xiàn)路上的第二分光鏡， 其中所述第一反光鏡可移動(dòng)地設(shè)置于激光入射光軸上；除最鄰近激光吸收器的倍頻光組之外的任意倍頻光組中，第一分光鏡可移動(dòng)地設(shè)置于所述激光入射光軸上。由于本實(shí)用新型提供的分光裝置中，基頻光組的第一反光鏡和大部分倍頻光組 (除了最鄰近激光吸收器的倍頻光組)中的第一分光鏡可以移動(dòng)(移開(kāi)或移入所述激光入射光軸)，以實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)輸出的激光器進(jìn)行波長(zhǎng)切換。并且，上述基頻光組的第二反光鏡和倍頻光組中的第二分光鏡處于同一光路上，實(shí)現(xiàn)了多波長(zhǎng)的同光路輸出。此外，本實(shí)施例中，倍頻晶體可以固定設(shè)置，無(wú)需更換位置，簡(jiǎn)單且方便。本實(shí)用新型中，倍頻光組的數(shù)量可以根據(jù)需要設(shè)定，例如可以同時(shí)包括二倍頻光
組和三倍頻光組......，等等，為了方便描述，下文僅以同時(shí)包括二倍頻光組和三倍頻光組
為例進(jìn)行說(shuō)明。現(xiàn)結(jié)合附圖說(shuō)明對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。圖2示出了一種激光器分光裝置，包括依次設(shè)置在基頻激光光源與激光吸收器之間的入射光軸上的基頻光組、二倍頻光組和三倍頻光組，其中所述基頻光組最鄰近于基頻激光光源，包括第一反光鏡21 (也稱(chēng)基頻光反射鏡) 和第二反光鏡22 (也稱(chēng)基頻光反射鏡)，其中，所述第一反光鏡21設(shè)置于入射光軸上，并與入射光軸呈45°夾角相交，所述第二反光鏡22設(shè)置于所述第一反光鏡21的光反射路徑上， 與所述第一反光鏡21平行設(shè)置。所述二倍頻光組和三倍頻光組均包括一個(gè)倍頻晶體和兩個(gè)分光鏡(第一分光鏡和第二分光鏡)，具體的所述二倍頻光組包括二倍頻晶體23、二倍頻分光鏡M和二倍頻分光鏡25，其中， 二倍頻晶體23和二倍頻分光鏡M串行設(shè)置在入射光軸上，二倍頻晶體23靠近第一反光鏡 21 ；二倍頻分光鏡25設(shè)置在二倍頻分光鏡M的光反射線(xiàn)路上。所述三倍頻光組包括三倍頻晶體沈、三倍頻分光鏡27和三倍頻分光鏡觀(guān)，其中， 三倍頻晶體26和三倍頻分光鏡27串行設(shè)置在入射光軸上，三倍頻晶體沈靠近二倍頻分光鏡M ；三倍頻分光鏡27設(shè)置在三倍頻分光鏡沈的光反射線(xiàn)路上。所述第二反光鏡22、二倍頻分光鏡對(duì)和三倍頻分光鏡27的中心同處于與激光入射光軸平行的光路上。并且，所述第一反光鏡21和二倍頻分光鏡23均可移動(dòng)地設(shè)置在入射光軸上，具體的，所述第一反光鏡21和二倍頻分光鏡23均安裝在一個(gè)平移平臺(tái)上，該平移平臺(tái)通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述第一反光鏡21和二倍頻分光鏡23相連，通過(guò)該移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第一反光鏡21 和/或二倍頻分光鏡23能夠移出或移入所述入射光軸。所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)具體形式可以是導(dǎo)軌，該導(dǎo)軌上至少具有處于激光入射軸的位置點(diǎn)及位于激光入射軸外的位置點(diǎn)，所述第一反光鏡21或二倍頻分光鏡23安裝在導(dǎo)軌上，可根據(jù)需要移動(dòng)至激光入射軸上或者激光入射軸之外。當(dāng)然，所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)還可以是絲杠或滑桿，本實(shí)施例并不限定所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)的具體形式，其只要是能夠支持所述第一反光鏡21或二倍頻分光鏡23從激光入射軸上移到激光入射軸外的任意一個(gè)位置即可。另外，移動(dòng)所述第一反光鏡21和/或二倍頻分光鏡23的方式可以是手動(dòng)，也可以采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述電機(jī)可以是步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)或伺服電機(jī)。所述第一反光鏡21和/或二倍頻分光鏡23的移動(dòng)方向是與入射光軸預(yù)設(shè)角度 θ (0° < θ < 180° )的方向，優(yōu)選的，θ = 90°。優(yōu)選的，所述第一反光鏡21和第二反光鏡22的入射面鍍有對(duì)基頻光的45度高反的介質(zhì)膜。[0040]優(yōu)選的，所述二倍頻分光鏡M的入射面鍍有對(duì)二倍頻光45度高反且對(duì)基頻光45 度高透的介質(zhì)膜，另一面鍍有對(duì)二倍頻光和基頻光的雙波長(zhǎng)45度增透的介質(zhì)膜。優(yōu)選的，所述二倍頻分光鏡25的入射面鍍有對(duì)二倍頻光45度高反且對(duì)基頻光45 度高透的介質(zhì)膜，另一面鍍有對(duì)二倍頻光和基頻光的雙波長(zhǎng)45度增透的介質(zhì)膜。優(yōu)選的，所述三倍頻光組中的三倍頻分光鏡27和三倍頻分光鏡觀(guān)的入射面鍍有對(duì)三倍頻光45度高反，且對(duì)基頻光和二倍頻光45度高透的介質(zhì)膜，另一面鍍有對(duì)二倍頻光和基頻光的雙波長(zhǎng)45度增透的介質(zhì)膜。另外，所述二倍光組中的二倍頻晶體是非線(xiàn)性二倍頻晶體，具體的，可以是KTP、 KDP、KD*P、LBO、PPLN和BBO中的任意一種。所述三倍光組中的三倍頻晶體是非線(xiàn)性三倍頻晶體，具體可以是KDP、KD*P、BBO, LBO和BIBO中的任意一種。所述激光器的激光光源為激光波長(zhǎng)為1064nm、1053nm或1342nm的光源。為了本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本方案有更好的理解，下面結(jié)合圖3-圖6，對(duì)上述實(shí)施例提供的分光裝置的工作過(guò)程做詳細(xì)介紹當(dāng)只需要基頻光時(shí)，可以保持第一反光鏡21在入射光軸上，如圖3所示，于是，基頻激光經(jīng)所述第一反光鏡21反射到第二反光鏡22，經(jīng)第二反光鏡22反射后依次穿過(guò)二倍頻分光鏡M和三倍頻分光鏡27后從激光口(圖中未示出)輸出。當(dāng)需要對(duì)基頻激光進(jìn)行二倍頻時(shí)，通過(guò)手動(dòng)或者電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式，將第一反光鏡 21沿著圖4中所示的方向a移動(dòng)，直至所述第一反光鏡21整體離開(kāi)所述激光入射軸，如圖 5所示，由此，使基頻激光達(dá)到二倍頻晶體23進(jìn)行二倍頻，二倍頻分光鏡對(duì)將二倍頻激光和基頻激光經(jīng)進(jìn)行分光處理，其中，二倍頻激光經(jīng)過(guò)二倍頻分光鏡M的反射達(dá)到二倍頻分光鏡25，經(jīng)二倍頻分光鏡25反射后穿過(guò)三倍頻分光鏡觀(guān)從激光器出口輸出，而基頻激光透過(guò)二倍頻分光鏡M穿過(guò)三倍頻晶體26和三倍頻分光鏡27到達(dá)激光吸收器，被激光吸收器吸收。在此基礎(chǔ)上，當(dāng)需要對(duì)基頻激光進(jìn)行三倍頻時(shí)，通過(guò)手動(dòng)或者電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式，將二倍頻分光鏡M沿著圖6中所示的方向b移動(dòng)，直至所述二倍頻分光鏡M整體離開(kāi)所述激光入射軸，如圖7所示，由此，二倍頻激光和基頻激光到達(dá)三倍頻晶體沈進(jìn)行三倍頻，產(chǎn)生的三倍頻激光經(jīng)過(guò)三倍頻分光鏡27反射到三倍頻分光鏡觀(guān)，經(jīng)由三倍頻分光鏡觀(guān)反射并從激光器出口輸出，剩余的二倍頻激光和基頻激光透過(guò)三倍頻分光鏡27到達(dá)激光吸收器， 被激光吸收器吸收。需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類(lèi)的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備
所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)......”限定的要素，并不排
除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因
6此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種激光器分光裝置，包括沿激光入射方向依次設(shè)置在激光器入射光軸上的基頻光組和若干倍頻光組，所述基頻光組包括設(shè)置于所述激光入射光軸的第一反光鏡和設(shè)置于第一反光鏡反射光線(xiàn)路上的第二反光鏡，任意一個(gè)倍頻光組包括設(shè)置于所述激光入射光軸上的倍頻晶體、第一分光鏡和位于第一分光鏡反射光線(xiàn)路上的第二分光鏡，其特征在于所述第一反光鏡可移動(dòng)地設(shè)置于激光入射光軸上；除最鄰近吸光器的倍頻光組之外的任意倍頻光組中，第一分光鏡可移動(dòng)地設(shè)置于所述激光入射光軸上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述第一反光鏡和除最鄰近吸光器的倍頻光組之外的任意倍頻光組中的第一分光鏡，均安裝在一個(gè)以導(dǎo)軌、絲杠或滑桿作為移動(dòng)結(jié)構(gòu)的平移平臺(tái)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述平移平臺(tái)是手動(dòng)移動(dòng)或電機(jī)驅(qū)動(dòng)，該電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)或伺服電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，其特征在于，所述倍頻光組包括二倍頻光組和三倍頻光組。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述二倍光組中的二倍頻晶體是非線(xiàn)性二倍頻晶體。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所三倍光組中的三倍頻晶體是非線(xiàn)性三倍頻晶體。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述第一反光鏡和第二反光鏡的入射面鍍有對(duì)基頻光的45度高反的介質(zhì)膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述二倍頻光組中的第一分光鏡的入射面鍍有對(duì)二倍頻光45度高反且對(duì)基頻光45度高透的介質(zhì)膜，另一面鍍有對(duì)二倍頻光和基頻光的雙波長(zhǎng)45度增透的介質(zhì)膜，所述第二分光鏡的入射面鍍有對(duì)二倍頻光45度高反且對(duì)基頻光45度高透的介質(zhì)膜，另一面鍍有對(duì)二倍頻光和基頻光的雙波長(zhǎng)45度增透的介質(zhì)膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述三倍頻光組中的第一分光鏡和第二分光鏡的入射面鍍有對(duì)三倍頻光45度高反，且對(duì)基頻光和二倍頻光45度高透的介質(zhì)膜，另一面鍍有對(duì)二倍頻光和基頻光的雙波長(zhǎng)45度增透的介質(zhì)膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述激光器采用激光波長(zhǎng)為1064nm、 1053nm 或 1342nm 的光源。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種激光器分光裝置，包括沿激光入射方向依次設(shè)置在激光器入射光軸上的基頻光組和若干倍頻光組，所述基頻光組包括設(shè)置于所述激光入射光軸的第一反光鏡和設(shè)置于第一反光鏡反射光線(xiàn)路上的第二反光鏡，任意一個(gè)倍頻光組包括設(shè)置于所述激光入射光軸上的倍頻晶體、第一分光鏡和位于第一分光鏡反射光線(xiàn)路上的第二分光鏡，所述第一反光鏡可移動(dòng)地設(shè)置于激光入射光軸上；除最鄰近吸光器的倍頻光組之外的任意倍頻光組中，第一分光鏡可移動(dòng)地設(shè)置于所述激光入射光軸上。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)輸出的激光器進(jìn)行波長(zhǎng)切換。并且，實(shí)現(xiàn)了多波長(zhǎng)的同光路輸出。此外，倍頻晶體可以固定設(shè)置，無(wú)需更換位置，簡(jiǎn)單且方便。
文檔編號(hào)H01S3/109GK202167754SQ201120227500
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者李彬彬 申請(qǐng)人:北京鐳寶光電技術(shù)有限公司