一種紅、黃、綠三色激光設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及光源設備技術領域，具體涉及一種紅、黃、綠三色激光設備。
【背景技術】
[0002]隨著激光技術的發(fā)展，可見波段激光代替?zhèn)鹘y(tǒng)光源，被廣泛應用于醫(yī)療、顯示、舞臺燈光等領域。可見紅色激光在高精度激光測量、量子信息、光學全息、高分辨分子光譜、激光醫(yī)學等方面有著重要的應用價值和廣闊的市場前景?？梢娋G色激光在科學研究、工業(yè)加工和軍事上，特別是海洋探測方面，都有著廣泛的應用?？梢婞S色激光醫(yī)學上可用于鮮紅斑痣和眼科的激光治療；在天文望遠鏡中可以替代傳統(tǒng)的鈉導信號光源；軍事上可用于空間目標的探測與識別，而且在分子生物學、化學等領域也有著重要的應用。特別針對激光顯示、舞臺燈光等領域，需要多色可調(diào)激光光源。為實現(xiàn)多色可調(diào)激光光源，通常需要多臺激光器集成的設備，轉換不同顏色的激光過程中需要控制不同激光器的開關來實現(xiàn)，而且多臺激光器成本非常高，系統(tǒng)不穩(wěn)定。通常的可見波段固體激光是通過非線性光學晶體對近紅外波段激光變頻得到，所以為了得到多個波長的可見波段激光輸出，需要多個非線性光學晶體，且設備結構復雜、體積大、制造成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種結構設計合理、結構簡單、結構緊湊、體積小、制造成本低、工作可靠的紅、黃、綠三色激光設備。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術方案:一種紅、黃、綠三色激光設備，包括激光設備本體，所述激光設備本體的光路中依次設置有栗浦源、全反鏡片、自拉曼激光晶體、Q開關、中間鏡片、多周期的周期極化鈮酸鋰晶體和輸出鏡片，其中全反鏡片與輸出鏡片之間構成了基頻光和各階斯托斯光的振蕩腔，通過平移周期極化鈮酸鋰晶體來改變極化周期，從而實現(xiàn)不同顏色的激光輸出。
[0005]通過采用上述技術方案，在光源的使用時，只需要平移多周期的周期極化鈮酸鋰晶體來改變極化周期，就能實現(xiàn)不同顏色的激光輸出。結構設計合理、結構簡單、結構緊湊、體積小、制造成本低、工作可靠。在舞臺燈光、激光顯示領域使用非常方便。
[0006]本發(fā)明進一步設置為:所述栗浦源為輸出波長為808納米或880納米的半導體激光器。
[0007]本發(fā)明還進一步設置為:所述自拉曼激光晶體是釹離子摻雜的具有拉曼效應的激光晶體。
[0008]本發(fā)明還進一步設置為:所述周期極化鈮酸鋰晶體包含5.44μπι、7.93μπι和
11.49 μπι三個周期，由三塊不同周期的周期極化鈮酸鋰晶體組合成一塊非線性光學晶體。
[0009]本發(fā)明還進一步設置為:所述Q開關是對1.06微米到1.32微米波段高透過率的聲光Q開關。
[0010]本發(fā)明還進一步設置為；所述全反鏡片上鍍有從1.06微米到1.32微米波段激光的高反膜；中間鏡片上鍍有從1.06微米到1.32微米波段激光的增透膜，同時鍍有從0.53微米到0.66微米波段激光的高反膜；輸出鏡片上鍍有從1.06微米到1.32微米波段激光的高反膜，同時鍍有從0.53微米到0.66微米波段激光的高透膜。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點是:與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明結構設置更加合理，只使用了一個自拉曼激光晶體和一塊非線性光學晶體，便能夠實現(xiàn)紅、黃、綠三色激光輸出，這樣結構變得簡單、緊湊并且節(jié)省設備造價。在光源的使用時，只需要平移非線性光學晶體來改變極化周期，就能實現(xiàn)不同顏色的激光輸出。在舞臺燈光、激光顯示領域使用非常方便。
[0012]下面結合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]參見圖1，本發(fā)明公開的一種紅、黃、綠三色激光設備，包括激光設備本體，所述激光設備本體的光路中依次設置有栗浦源1、全反鏡片2、自拉曼激光晶體3、Q開關4、中間鏡片5、多周期的周期極化鈮酸鋰晶體6和輸出鏡片7，其中全反鏡片2與輸出鏡片7之間構成了基頻光和各階斯托斯光的振蕩腔，通過平移周期極化鈮酸鋰晶體6來改變極化周期，從而實現(xiàn)不同顏色的激光輸出。
[0015]作為優(yōu)選的，本實施例所述栗浦源1、全反鏡片2、自拉曼激光晶體3、Q開關4、中間鏡片5、多周期的周期極化鈮酸鋰晶體6和輸出鏡片7依次左往右設置，且所述栗浦源1、全反鏡片2、自拉曼激光晶體3、Q開關4、中間鏡片5、多周期的周期極化鈮酸鋰晶體6和輸出鏡片7的軸向中心線互相重合。
[0016]為使本發(fā)明工作更加穩(wěn)定，作為優(yōu)選的，所述栗浦源1為輸出波長為808納米或880納米的半導體激光器。
[0017]所述自拉曼激光晶體3是釹離子摻雜的具有拉曼效應的激光晶體。如Nd:YV04、Nd:GdV04S Nd:LuV04。
[0018]所述周期極化鈮酸鋰晶體(PPLN)6包含5.44μπι、7.93μπι和11.49 μπι三個周期。由三塊不同周期的周期極化鈮酸鋰晶體組合成一塊非線性光學晶體。
[0019]所述Q開關4是對1.06微米到1.32微米波段高透過率的聲光Q開關。
[0020]所述全反鏡片2上鍍有從1.06微米到1.32微米波段激光的高反膜；中間鏡片5上鍍有從1.06微米到1.32微米波段激光的增透膜，同時鍍有從0.53微米到0.66微米波段激光的高反膜；輸出鏡片7上鍍有從1.06微米到1.32微米波段激光的高反膜，同時鍍有從0.53微米到0.66微米波段激光的高透膜。
[0021]實際應用時，半導體激光器輸出的808納米激光栗浦自拉曼激光晶體Nd:YV04，在全反鏡片和輸出鏡片組成的腔內(nèi)形成1.06微米波段的基頻光并不斷地振蕩加強；當基頻光強度達到自拉曼激光晶體的拉曼轉換閾值，部分1.06微米波段的基頻光通過一次拉曼頻移產(chǎn)生1.18微米波段的一階斯托克斯光，同時在全反鏡片和輸出鏡片組成的腔內(nèi)振蕩加強；當1.18微米波段的一階斯托克斯光的強度達到自拉曼激光晶體的拉曼轉換閾值，部分1.18微米波段的一階斯托克斯光再次通過拉曼頻移產(chǎn)生1.31微米波段的二階斯托克斯光，也在全反鏡片和輸出鏡片組成的腔內(nèi)振蕩加強。所以在全反鏡片和輸出鏡片組成的腔內(nèi)可同時存在著1.06微米波段的基頻光、1.18微米波段的一階斯托克斯光和1.31微米波段的二階斯托克斯光。Q開關主要用來實現(xiàn)調(diào)Q脈沖激光運轉，提高腔內(nèi)基頻光和一、二階斯托克斯光的峰值功率。腔內(nèi)各個波長的激光通過多周期的周期極化鈮酸鋰晶體實現(xiàn)不同波長的倍頻，實現(xiàn)各波長向可見波段激光的轉換，中間鏡片用來反射反方向傳輸?shù)目梢姴ǘ渭す?，最終可見波段激光都由輸出鏡片輸出。通過平移周期極化晶體來改變極化周期，可實現(xiàn)0.53微米波段綠光、0.59微米波段黃光和0.66微米波段紅光等三種不同顏色的可見波段激光輸出。
[0022]當平移周期極化鈮酸鋰晶體，使得極化周期為5.44 μπι時，滿足1.06微米波段基頻光的倍頻條件，輸出可見波段激光為0.53 μπι波段的綠光激光。
[0023]當平移周期極化鈮酸鋰晶體，使得極化周期為7.93 μπι時，滿足1.18微米波段的一階斯托克斯光的倍頻條件，輸出可見波段0.59 μπι波段的黃光激光。
[0024]當平移周期極化鈮酸鋰晶體，使得極化周期為11.49 μπι時，滿足1.31微米波段的二階斯托克斯光的倍頻條件，輸出可見波段0.66 μπι波段的紅光激光。
[0025]本實施例還可以把自拉曼激光晶體3換作Nd:GdV04晶體和Nd:LuV04晶體，半導體激光器栗浦源1改成波長為880nm的，最終可獲得類似的效果。
[0026]本發(fā)明結構設置合理，只使用了一個自拉曼激光晶體和一塊非線性光學晶體，便能夠實現(xiàn)紅、黃、綠三色激光輸出，這樣結構變得簡單、緊湊并且節(jié)省設備造價。在光源的使用時，只需要平移非線性光學晶體來改變極化周期，就能實現(xiàn)不同顏色的激光輸出。在舞臺燈光、激光顯示領域使用非常方便。
[0027]上述實施例對本發(fā)明的具體描述，只用于對本發(fā)明進行進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限定，本領域的技術工程師根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容對本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種紅、黃、綠三色激光設備，包括激光設備本體，其特征在于:所述激光設備本體的光路中依次設置有栗浦源(1)、全反鏡片(2)、自拉曼激光晶體(3)、Q開關(4)、中間鏡片(5)、多周期的周期極化鈮酸鋰晶體(6)和輸出鏡片(7)，其中全反鏡片⑵與輸出鏡片(7)之間構成了基頻光和各階斯托斯光的振蕩腔，通過平移周期極化鈮酸鋰晶體(6)來改變極化周期，從而實現(xiàn)不同顏色的激光輸出。2.根據(jù)權利要求1所述的一種紅、黃、綠三色激光設備，其特征在于:所述栗浦源(1)為輸出波長為808納米或880納米的半導體激光器。3.根據(jù)權利要求2所述的一種紅、黃、綠三色激光設備，其特征在于:所述自拉曼激光晶體(3)是釹離子摻雜的具有拉曼效應的激光晶體。4.根據(jù)權利要求3所述的一種紅、黃、綠三色激光設備，其特征在于:所述周期極化鈮酸鋰晶體(6)包含5.44μπι、7.93μπι和11.49 μm三個周期。5.根據(jù)權利要求4所述的一種紅、黃、綠三色激光設備，其特征在于:所述Q開關(4)是對1.06微米到1.32微米波段高透過率的聲光Q開關。6.根據(jù)權利要求1或2或3或4或5所述的一種紅、黃、綠三色激光設備，其特征在于:所述全反鏡片(2)上鍍有從1.06微米到1.32微米波段激光的高反膜；中間鏡片(5)上鍍有從1.06微米到1.32微米波段激光的增透膜，同時鍍有從0.53微米到0.66微米波段激光的高反膜；輸出鏡片(7)上鍍有從1.06微米到1.32微米波段激光的高反膜，同時鍍有從.0.53微米到0.66微米波段激光的高透膜。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種紅、黃、綠三色激光設備，包括激光設備本體，所述激光設備本體的光路中依次設置有泵浦源、全反鏡片、自拉曼激光晶體、Q開關、中間鏡片、多周期的周期極化鈮酸鋰晶體和輸出鏡片，其中全反鏡片與輸出鏡片之間構成了基頻光和各階斯托斯光的振蕩腔，通過平移周期極化鈮酸鋰晶體來改變極化周期，從而實現(xiàn)不同顏色的激光輸出。通過采用上述技術方案，在光源的使用時，只需要平移多周期的周期極化鈮酸鋰晶體來改變極化周期，就能實現(xiàn)不同顏色的激光輸出。結構設計合理、結構簡單、結構緊湊、體積小、制造成本低、工作可靠。在舞臺燈光、激光顯示領域使用非常方便。
【IPC分類】H01S3/11, H01S3/108, H01S3/0941, H01S3/30, H01S3/16
【公開號】CN105281196
【申請?zhí)枴緾N201510759541
【發(fā)明人】段延敏, 朱海永, 朱鑫標, 葉彥林, 張耀舉
【申請人】溫州大學
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年11月9日