CN109378698A - 一种高功率板条绿光激光器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高功率板条绿光激光器，包括泵浦源，聚焦系统，激光谐振腔和自倍频晶体；所述自倍频晶体为沿晶体非主平面有效非线性系数最大方向切割成板条状的钕离子掺杂的硼酸钙氧稀土盐晶体；通过改变晶体的切向实现不同波长的相位匹配，实现545nn或550nm波段的激光输出；所述泵浦源为发射中心波长为808nm或880nm的激光二极管阵列；输入腔镜和输出腔镜镀有合适的膜系来获得545nm或550nm波段的大功率激光输出。本发明激光器具有低的激光阈值、高的转化效率和输出功率、激光器结构简单。

Description

一种高功率板条绿光激光器
技术领域
本发明涉及一种高功率板条绿光激光器，属于激光和非线性晶体器件技术领域。
背景技术
绿光指波长为500nm～560nm的光。绿光激光已经在激光显示、指示、致盲武器等军民两用领域获得实用。实用的绿光激光的产生方式主要有以下两种：基于铟(In)掺杂的GaN半导体(InGaN)发射以及Nd3+掺杂激光晶体的倍频激光。其中对于InGaN半导体而言，其发射波长依赖In的浓度，目前商用InGaN半导体的发射波长为520nm以下；而Nd3+掺杂晶体如常用的钒酸钇和钇铝石榴石，其发射峰值处于1064nm附近，对其倍频时，可获得高功率、高效率的532nm激光。纵观绿光波段，波长从532nm-560nm内实用化激光尚缺乏，而该波段处于人眼最敏感区域(峰值为555nm)，同时，该波段激光还是血液检测的重要光源，例如一氧化碳中毒后的碳氧血红蛋白在545nm存在吸收峰。因此，波长在532nm-560nm的实用激光在医疗、军事等领域有重要的需求。
目前报道的该波段实用光源仅为545nm自倍频激光器，该方式是以聚焦系统将泵浦源出射的泵浦光准直聚焦后通过输入透镜注入到所述自倍频晶体中，其最大输出功率为3.01W。该种激光器具有结构简单、稳定、紧凑等优势，该方式具有模式匹配好、效率高等优势，适合于瓦级小功率激光输出，但是该结构的泵浦光是聚焦于激光晶体中，在模式匹配的要求下，其泵浦光斑较小(百微米量级)，激光过程中产生的热量主要集中于该区域，且温度梯度的方向是与光传播方向垂直的，在热负荷条件下运转时，将产生严重的热透镜效应和光畸变效应，进而严重降低光束质量，甚至会发生晶体破裂，限制了激光输出功率的进一步提高。板条激光器可实现泵浦光斑的放大，并通过散热面积的加大，可实现热量的有效传输，但传统板条激光通常其光束以M形在晶体中传输，而激光自倍频需要严格的相位匹配，也就是说该传统方式难以适用于自倍频激光领域以提高输出功率。自倍频激光领域的高功率板条绿光激光器上未见报道。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种高功率板条绿光激光器。
发明概述：
本发明为沿晶体有效非线性系数最大方向切割成板条状晶体，通过镀膜实现1090nm或1100nm波段激光起振，控制发射频率，并实现激光在晶体中直线传输以保证相位匹配；同时，通过改变自倍频晶体钕离子掺杂硼酸钙氧稀土盐晶体的切割角度和相应的镀膜方式，选择要实现的绿光波段的有效输出，同时泵浦光光斑使用的是均匀分布的长方形光斑，这就使得晶体的热效应和散热方式得到了本质的改变，即入射端面的热分布只有在晶体厚度方向存在差异，也即热效应是一维分布的，有效抑制晶体的热效应，功率可以大幅度提升，从而获得大功率激光输出。
本发明涉及两个腔镜和一个自倍频板条状晶体，成本低，结构设计简单，且采用端面泵浦方式，工作效率高，能稳定输出高功率、高质量激光，易于实现小型化。
术语说明：
高反射：是指对特定波长或波段光的反射率大于99％。
高透过：是指对特定波长或波段光的透过率大于99％。
热沉：是指使用热导率较高的材料(如铜、银等)加工成特定形状并包裹在晶体上，同时内部加工有孔道并通有恒温的冷却液以达到对晶体散热的目的，或者外部使用制冷设备使材料温度保持恒定从而达到对晶体散热的目的。
板条状晶体：如图1所示，是指晶体通光面为长方形，通光面宽度(图中W表示)大于厚度(图中t表示)的长方体，晶体长度即晶体的通光方向在图中用L表示，上下两个面即为晶体的两个大面，使用热沉冷却。
相位匹配：所谓相位匹配条件的物理实质就是使基频光在晶体中沿途各点激发的倍频光传播到出射面时，都具有相同的相位，这样可相互干涉增强，从而达到好的倍频效果。实验证明，基频光以某一特定角度入射晶体时，才能获得良好的倍频效果，而以其他角度入射时，则倍频效果很差，甚至完全不出倍频光。
模式匹配：是指泵浦光斑整形后尺寸与激光谐振腔基模振荡光斑尺寸接近。
本发明的技术方案如下：
一种高功率板条绿光激光器，包括沿光路依次排列的泵浦源、聚焦系统、激光谐振腔，有自倍频晶体位于谐振腔内输入腔镜和输出腔镜之间；其中，
所述泵浦源为790nm-890nm的泵浦光源；采用端面泵浦方式，泵浦光光斑是均匀分布的长方形光斑，通过聚焦系统聚焦于位于谐振腔内的自倍频晶体上；所述自倍频晶体是沿晶体非主平面有效非线性系数最大方向切割成板条状的钕离子掺杂硼酸钙氧稀土盐晶体；
所述激光谐振腔由输入腔镜和输出腔镜组成；输入腔镜有对泵浦光高透过且对基频光和倍频光高反射的介质膜A；输出腔镜有对泵浦光和基频光高反射且对倍频光高透过的介质膜B。
根据本发明，一种优选的方案是：所述输入腔镜镀有对泵浦光790nm-890nm波段高透过且对基频光1085nm-1095nm波段和倍频光540nm-547nm波段高反射的介质膜A1，输出腔镜有对泵浦光790nm-890nm波段和基频光1085nm-1095nm波段高反射且对倍频光540nm-547nm波段高透过的介质膜B1；且晶体切向是沿1090nm有效非线性系数最大的相位匹配方向切割，能实现545nm绿光激光输出。
根据本发明，另一种优选的方案是：所述输入腔镜镀有对泵浦光790nm-890nm波段高透过且对基频光1095nm-1105nm波段和倍频光547nm-555nm波段高反射的介质膜A2，输出腔镜有对泵浦光790nm-890nm波段和基频光1095nm-1105nm波段高反射且对倍频光547nm-555nm波段高透过的介质膜B2；且晶体切向是沿1100nm有效非线性系数最大的相位匹配方向切割，能实现550nm绿光激光输出。
根据本发明优选的，所述泵浦源为发射中心波长为808nm或880nm的激光二极管阵列。该泵浦源出射波长稳定，并有着较高的输出功率。
根据本发明优选的，所述聚焦系统是下列组成之一种:
a.单个平凸柱面镜或多个平凸柱面镜组合，
b.单个平凸透镜或多个平凸透镜组合，
c.单个双凸透镜或多个双凸透镜组合，
d.平凸透镜与平凸、平凹柱面镜的组合，
e.双凸透镜与平凸、平凹柱面镜的组合。
聚焦系统的组合并不限于此，目的是为了把光斑聚焦成长方形光斑。聚焦系统的焦距1cm-30cm，根据使用情况而定；优选的焦距是1～10cm。
根据本发明优选的，所述自倍频晶体位于聚焦系统的焦点处。该处光强密度较大，光斑较小，有利于自倍频晶体对泵浦光的吸收。
根据本发明优选的，所述输入腔镜是输入镜镀以介质膜A形成，或自倍频晶体的光入射端面镀以介质膜A形成；所述输出腔镜是输出镜镀以介质膜B形成，或自倍频晶体的光出射端面镀以介质膜B形成。
根据本发明，将介质膜A、介质膜B镀于自倍频晶体通光面而形成腔镜的实施方案中，所述介质膜A和介质膜B构成激光谐振腔。
根据本发明，输入腔镜和输出腔镜上镀有对基频光高反射的介质膜，是为了实现1090nm或1100nm波段激光的振荡，产生基频光；输入腔镜上镀有对790nm-890nm波段高透过的介质膜，输出腔镜上镀有对790nm-890nm波段高反射的介质膜，是为了减小泵浦光的损耗、增加自倍频晶体对泵浦光的吸收。
根据本发明优选的，所述钕离子掺杂硼酸钙氧稀土盐晶体为钕掺杂硼酸钙氧钆、钕掺杂硼酸钙氧镧、钕掺杂硼酸钙氧钇中的一种，或者是钕掺杂硼酸钙氧钆、钕掺杂硼酸钙氧镧、钕掺杂硼酸钙氧钇中的2种或3种所形成的混晶；优选所述钕离子掺杂硼酸钙氧稀土盐晶体的钕离子掺杂浓度为1at.％～50at.％，最优选6at.％～10at.％。
根据本发明，所述钕离子掺杂硼酸钙氧稀土盐晶体可市购获得或按现有技术制备得到。
根据本发明优选的，所述自倍频晶体通光面为长方形，通光面抛光后镀以介质膜或不镀介质膜，自倍频晶体通光方向为晶体的长度方向，长度为0.5mm-50mm；晶体厚度为0.4mm-2mm，自倍频晶体宽度大于晶体厚度。进一步优选的，自倍频晶体长度为6mm-10mm，晶体宽度为12mm，晶体厚度为0.5-1mm。改变晶体的长度不会影响激光输出的波段，会对激光器效率有影响，在晶体长度6mm-10mm效率最好，特别是自倍频晶体长度为8mm效率最高。
根据本发明优选的，在所述自倍频晶体的两个大面(即垂直于通光面较大的两个面)采用热沉冷却。有利于激光器散热。
根据本发明优选的，所述自倍频晶体通光方向是自倍频的相位匹配方向，即沿晶体非主平面有效非线性系数最大方向切割，最佳相位匹配方向为：与晶体折射率最大的主轴方向Z轴夹角为(113°±5°)范围且与最小的晶体折射率主轴方向X轴夹角为(47°±5°)范围。
通过改变晶体的切向实现不同波长的相位匹配，当晶体切向是沿1100nm有效非线性系数最大的相位匹配方向切割，可实现550nm波段绿光激光输出。当晶体切向是沿1090nm有效非线性系数最大的相位匹配方向切割，可实现545nm波段绿光激光输出。
根据本发明，一个优选的实现545nm波段激光的实施方案是：
一种高功率板条绿光激光器，包括沿光路方向依次排列的泵浦源，聚焦系统，输入腔镜，自倍频晶体，输出腔镜；其中，所述泵浦源为发射中心波长为808nm或880nm的激光二极管阵列；所述自倍频晶体是钕离子掺杂硼酸钙氧稀土盐晶体且沿1090nm有效非线性系数最大方向切割成板条状，所述输入腔镜镀有对790nm-890nm波段高透过且对1085nm-1095nm和540nm-547nm波段高反射的介质膜A1，输出腔镜镀有对1085nm-1095nm和790nm-890nm波段高反射且对540nm-547nm波段高透过的介质膜B1；所述自倍频晶体位于聚焦系统的焦点处且位于输入腔镜和输出腔镜之间。
根据本发明，另一个优选的实现545nm波段激光的实施方案是：
一种高功率板条绿光激光器，包括沿光路方向依次排列的泵浦源，聚焦系统，输入腔镜，自倍频晶体，输出腔镜；其中，所述泵浦源为发射中心波长为808nm或880nm的激光二极管阵列；所述自倍频晶体是钕离子掺杂硼酸钙氧稀土盐晶体且沿1090nm有效非线性系数最大方向切割成板条状，所述自倍频晶体位于聚焦系统的焦点处；输入腔镜是自倍频晶体入射端面镀有对790nm-890nm波段高透过且对1085nm-1095nm和540nm-547nm波段高反射的介质膜A1而形成；输出腔镜是自倍频晶体的出射端面镀有对1085nm-1095nm和790nm-890nm波段高反射且对540nm-547nm波段高透过的介质膜B1而形成；所述介质膜A1和介质膜B1构成激光谐振腔。
根据本发明，一个优选的实现550nm波段激光的实施方案是：
一种高功率板条绿光激光器，包括沿光路方向依次排列的泵浦源，聚焦系统，输入腔镜，自倍频晶体，输出腔镜；其中，所述泵浦源为发射中心波长为808nm或880nm的激光二极管阵列；所述自倍频晶体是钕离子掺杂硼酸钙氧稀土盐晶体且沿1100nm有效非线性系数最大方向切割成板条状，所述输入腔镜镀有对790nm-890nm波段高透过且对1095nm-1105nm和547nm-555nm波段高反射的介质膜A2，输出腔镜镀有对1095nm-1105nm和790nm-890nm波段高反射且对547nm-555nm波段高透过的介质膜B2；所述自倍频晶体位于聚焦系统的焦点处且位于输入腔镜和输出腔镜之间。
根据本发明，另一个优选的实现550nm波段激光的实施方案是：
一种高功率板条绿光激光器，包括沿光路方向依次排列的泵浦源，聚焦系统，输入腔镜，自倍频晶体，输出腔镜；其中，所述泵浦源为发射中心波长为808nm或880nm的激光二极管阵列；所述自倍频晶体是钕离子掺杂硼酸钙氧稀土盐晶体且沿1100nm有效非线性系数最大方向切割成板条状，所述自倍频晶体位于聚焦系统的焦点处；输入腔镜是自倍频晶体入射端面镀有对790nm-890nm波段高透过且对1095nm-1105nm和547nm-555nm波段高反射的介质膜A2而形成；输出腔镜是自倍频晶体的出射端面镀有对1095nm-1105nm和790nm-890nm波段高反射且对547nm-555nm波段高透过的介质膜B2而形成；所述介质膜A2和介质膜B2构成激光谐振腔。
本发明一种高功率板条绿光激光器，是一种特殊的激光器，其不仅改变的是晶体的形状即使用的晶体是板条状晶体，同时泵浦光光斑使用的是均匀分布的长方形光斑，这就使得晶体的热效应和散热方式得到了本质的改变，即入射端面的热分布只有在晶体厚度方向存在差异，也即热效应是一维分布的，再者就是通过晶体的两个大面散热，大大增大了晶体的散热面积，因而可以有效抑制晶体由于泵浦功率增加带来的热效应，功率可以大幅度提升。功率已经突破十瓦级。
本发明的技术特点及有益效果：
1、本发明采用板条结构的固体激光器通过使用板条形状的工作物质，泵浦光斑为长条状，可大大增加泵浦光斑的面积，同时，板条激光器的温度梯度只发生在板条厚度方向，晶体的两个大面采用热沉冷却，通过散热面积的增大和激光泵浦光斑的增大，可基本避免热透镜效应和热光畸变效应。因此，本发明的激光器可以承受更大的泵浦功率，可实现更高功率的绿光激光输出。
2、本发明泵浦源出射的泵浦光经过聚焦系统在快轴方向进行准直聚焦成均匀分布的线形光斑，再经过输入腔镜入射到自倍频晶体上。所述自倍频钕离子掺杂的硼酸钙氧稀土盐晶体通光方向是自倍频的相位匹配方向，即沿晶体非主平面有效非线性系数最大方向切割，自倍频晶体通光面为长方形，晶体宽度大于晶体厚度，晶体的两个大面采用热沉冷却，加之泵浦光在晶体宽度方向是均匀分布的，因此热效应是一维的(只在垂直于晶体大面方向)。与传统的棒状激光晶体相比，热效应大大减小，因此，这种激光器可以承受更大的泵浦功率，输出更高功率的绿光激光。
3、本发明自倍频晶体采用板条状的钕离子掺杂的硼酸钙氧稀土盐晶体，只需使用一块晶体就可以实现绿光激光的高功率稳定输出，从根本上解决了全固态自倍频绿光激光的稳定性问题，可以实现545nm或550nm绿光连续激光的高功率稳定输出。在结构上，突破现有大功率绿光激光器至少需要两块(甚至多块)晶体的特点，具有结构简单、稳定、紧凑、体积小等优势；还降低了生产调试和加工难度，易于装调，保证了生产过程中的一致性，易于批量化生产。
4、本发明的高功率板条绿光激光器是采用集激光和倍频效应于一身的钕离子掺杂硼酸钙氧稀土盐晶体，通过改变切割角度和镀膜方式进行频率选择实现545nm或550nm输出的绿光激光器。在输出功率上，突破现有全固态自倍频绿光激光器难以实现高功率输出的现状，可实现高功率稳定输出的绿光激光，功率已经突破十瓦级，比现有3.01W绿光功率显著提高；在激光过程上，谐振腔镜设计简单，呈直线腔，稳定性和可靠性好，便于元件更换和调试，并具有激光阈值低、易于实现等优势。
附图说明
图1是板条状晶体示意图，左侧为入射端面，Pumping Laser代表泵浦光入射方向，W代表晶体的宽度，t代表晶体的厚度，W×t两个面即为晶体的通光面，其中宽度W大于厚度t，晶体长度L即为晶体的通光方向，右侧为出射端面，Output Laser代表激光的出射方向。
图2实施例1中545nm高功率板条绿光激光器结构示意图；其中，1是泵浦源；2是聚焦系统；3是介质膜A；4是自倍频晶体；5是介质膜B；6是激光输出；9是热沉，10是铟箔。
图3是图2的立体图。
图4是实施例1中545nm高功率板条绿光激光器的激光输出图谱，横坐标是波长(nm)，纵坐标是强度。
图5是实施例10中545nm高功率板条绿光激光器的另一种结构示意图；其中，7是输入腔镜；8是输出腔镜。3-1是对790nm-890nm高透过的介质膜，3-2是对1085nm-1095nm、540nm-547nm高反射的介质膜。5-1是对790nm-890nm和1085-1095nm高反射介质膜，5-2是对540-547nm高透过的介质膜。
图6是图5的立体图。
图7是实施例1中545nm高功率板条绿光激光器的自倍频晶体的散热结构，其中，9是热沉，10是铟箔。
图8是实施例10中545nm高功率板条绿光激光器的激光输出图谱，横坐标是波长(nm)，纵坐标是强度。
图9是实施例19中550nm高功率板条绿光激光器的激光输出图谱，横坐标是波长(nm)，纵坐标是强度。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。
实施例中所用部件，如无特殊说明均为现有技术。
实施例1：实现545nm绿光激光器输出的高功率板条绿光激光器
一种高功率板条绿光激光器，结构如图2、3所示，由泵浦源1、聚焦系统2、自倍频晶体4沿光路顺序依次排列而成。泵浦源1是发射中心波长为808nm的激光二极管阵列；聚焦系统2是由焦距为6.35cm的平凸柱面镜组成；自倍频晶体4为钕离子掺杂浓度为8at.％的硼酸钙氧钆晶体，通光方向晶体长度是8mm，通光面为12×1mm2的长方形，且抛光，切向是沿1090nm有效非线性系数最大的相位匹配方向切割，最佳相位匹配方向为：与晶体折射率最大的主轴方向(Z轴)为(113°±1°)、与最小的晶体折射率主轴方向(X轴)为(49°±2°)范围，所述自倍频晶体4位于聚焦系统的焦点处；在自倍频晶体4的入射端面镀有对790nm-890nm高透过且对1085nm-1095nm、540nm-547nm高反射的介质膜A1，由图1中3表示；出射端面镀有对790nm-890nm、1085nm-1095nm高反射且对540nm-547nm高透过的介质膜B1，由图3中5表示，介质膜A1(3)和介质膜B1(5)构成激光谐振腔。
开启泵浦源1，加大泵浦功率，在49.7W泵浦功率下获得10W大功率的545nm波段绿光激光输出，输出波长如图4所示。
实施例2：
一种高功率板条绿光激光器，如实施例1所述，所不同的是泵浦源1是发射中心波长为880nm的激光二极管阵列，其它条件和部件与实施例1所述一致，可实现545nm波段绿光激光输出。使用本实施例中的激光器时，量子亏损少，有利于激光的高效输出。
实施例3-5：
一种高功率板条绿光激光器，如实施例1所述，所不同的是自倍频晶体4，钕离子掺杂的硼酸钙氧钆晶体的通光方向长度分别为4mm，6mm和10mm，其它条件和部件与实施例1所述一致。均实现545nm波段绿光激光输出。
实施例6-9：
一种高功率板条绿光激光器，如实施例1所述，所不同的是自倍频晶体4，钕离子掺杂的硼酸钙氧钆晶体的通光面分别为12×0.5mm2，6×1mm2，8×1mm2和10×1mm2，其它条件和部件与实施例1所述一致。均实现545nm波段绿光激光输出。
实施例10：
一种高功率板条绿光激光器，结构如图5、6所示，由泵浦源1、聚焦系统2、输入腔镜7、自倍频晶体4、输出腔镜8沿光路顺序依次排列而成。
泵浦源1是发射中心波长为808nm的激光二极管阵列；聚焦系统2是由一个焦距为6.35cm的平凸柱面镜组成；输入腔镜7和输出腔镜8构成激光谐振腔。输入腔镜7是平平镜，且通光面镀以对790nm-890nm高透过的介质膜(图5中3-1表示)且对1085nm-1095nm、540nm-547nm高反射的介质膜(图5中3-2表示)，两种膜系共同组成介质膜A1；自倍频晶体4为钕离子掺杂浓度为8at.％的硼酸钙氧钆晶体，通光方向晶体长度是8mm，通光面为12*1mm2的长方形，且通光面抛光并镀有对790nm–890nm、1060nm-1100nm和532nm-550nm高透过的介质膜，切向是沿1090nm有效非线性系数最大的相位匹配方向切割，切割角度为：与Z轴成(113°±1°)、与X轴成(49°±2°)。并且所述自倍频晶体4位于聚焦系统的焦点处；输出腔镜8上镀有对790nm-890nm、1085nm-1095nm高反射的介质膜(图5中5-1表示)且对540nm-547nm高透过的介质膜(图5中5-2表示)，两种膜系共同组成介质膜B。
开启泵浦源1，加大泵浦功率，也获得545nm波段激光输出，输出波长如图8所示。
实施例11：
一种高功率板条绿光激光器，如实施例10所述，所不同的是泵浦源1是发射中心波长为880nm的激光二极管阵列，其它条件和部件与实施例10所述一致。实现545nm波段绿光激光输出。
实施例12-14：
一种高功率板条绿光激光器，如实施例10所述，所不同的是自倍频晶体4，钕离子掺杂的硼酸钙氧钆晶体的通光方向长度分别为4mm，6mm和10mm，其它条件和部件与实施例10所述一致。均实现545nm波段绿光激光输出。
实施例15-18：
一种高功率板条绿光激光器，如实施例10所述，所不同的是自倍频晶体4，钕离子掺杂的硼酸钙氧钆晶体的通光面分别为12×0.5mm2，6×1mm2、8×1mm2和10×1mm2，其它条件和部件与实施例10所述一致。均实现545nm波段绿光激光输出。
实施例19：实现550nm绿光激光器输出的高功率板条激光器
一种高功率板条绿光激光器，如实施例1所述，所不同的是：改变自倍频晶体钕离子掺杂的硼酸钙氧钆晶体的切割角度，晶体沿1100nm有效非线性系数最大的相位匹配方向切割，最佳相位匹配方向为：与Z轴成(113°±1°)、与X轴成(45°±2°)，在自倍频晶体4的入射端面镀有对790nm-890nm高透过且对1095nm-1105nm、547nm-555nm高反射的介质膜A2，由图1中3表示；出射端面镀有对790nm-890nm、1095nm-1105nm高反射且对547nm-555nm高透过的介质膜B2，由图3中5表示，介质膜A2(3)和介质膜B2(5)构成激光谐振腔。其他条件和部件与实施例1所述一致。
开启泵浦源1，加大泵浦功率，可实现550nm波段绿光激光输出。输出波长550nm，如图9所示。

Claims (10)

1.一种高功率板条绿光激光器，包括沿光路依次排列的泵浦源、聚焦系统、激光谐振腔，有自倍频晶体位于谐振腔内输入腔镜和输出腔镜之间；其中，
所述泵浦源为790nm-890nm的泵浦光源；采用端面泵浦方式，泵浦光光斑是均匀分布的长方形光斑，通过聚焦系统聚焦于位于谐振腔内的自倍频晶体上；所述自倍频晶体是沿晶体非主平面有效非线性系数最大方向切割成板条状的钕离子掺杂硼酸钙氧稀土盐晶体；
所述激光谐振腔由输入腔镜和输出腔镜组成；输入腔镜有对泵浦光高透过且对基频光和倍频光高反射的介质膜A；输出腔镜有对泵浦光和基频光高反射且对倍频光高透过的介质膜B。
2.根据权利要求1所述的高功率板条绿光激光器，其特征在于，所述泵浦源为发射中心波长为808nm或880nm的激光二极管阵列。
3.根据权利要求1所述的高功率板条绿光激光器，其特征在于，所述自倍频晶体通光面为长方形，自倍频晶体通光方向为晶体的长度方向，长度为0.5mm-50mm；晶体厚度为0.4mm-2mm，且宽度大于晶体厚度；优选的，所述自倍频晶体长度为6mm-10mm，晶体宽度为12mm，晶体厚度为0.5-1mm；最优选自倍频晶体长度为8mm。
4.根据权利要求1所述的高功率板条绿光激光器，其特征在于，所述聚焦系统是下列组成之一种:
a.单个平凸柱面镜或多个平凸柱面镜组合，或，
b.单个平凸透镜或多个平凸透镜组合，或，
c.单个双凸透镜或多个双凸透镜组合，或，
d.平凸透镜与平凸、平凹柱面镜的组合，或，
e.双凸透镜与平凸、平凹柱面镜的组合；
聚焦系统将光斑聚焦成长方形光斑；
优选的聚焦系统的焦距1cm-30cm；进一步优选的焦距是1～10cm。
5.根据权利要求1所述的高功率板条绿光激光器，其特征在于，所述输入腔镜是输入镜镀以介质膜A形成或自倍频晶体的光入射端面镀以介质膜A形成；所述输出腔镜是输出镜镀以介质膜B形成或自倍频晶体的光出射端面镀以介质膜B形成。
6.根据权利要求1所述的高功率板条绿光激光器，其特征在于，所述钕离子掺杂硼酸钙氧稀土盐晶体为钕掺杂硼酸钙氧钆、钕掺杂硼酸钙氧镧、钕掺杂硼酸钙氧钇中的一种，或者是钕掺杂硼酸钙氧钆、钕掺杂硼酸钙氧镧、钕掺杂硼酸钙氧钇中的2种或3种所形成的混晶；优选所述钕离子掺杂硼酸钙氧稀土盐晶体的钕离子掺杂浓度为1at.％～50at.％，最优选钕离子掺杂浓度为6at.％～10at.％。
7.根据权利要求1所述的高功率板条绿光激光器，其特征在于，所述自倍频晶体通光方向是自倍频的相位匹配方向，最佳相位匹配方向为：与晶体折射率最大的主轴方向Z轴夹角为(113°±5°)范围且与最小的晶体折射率主轴方向X轴夹角为(47°±5°)范围。
8.根据权利要求1所述的高功率板条绿光激光器，其特征在于，在所述自倍频晶体的两个大面采用热沉冷却。
9.根据权利要求1所述的高功率板条绿光激光器，其特征在于，所述泵浦源为发射中心波长为808nm或880nm的激光二极管阵列；所述输入腔镜镀有对泵浦光高透过且对基频光和倍频光高反射的介质膜A，输出腔镜镀有对基频光和泵浦光高反射且对倍频光高透过的介质膜B；所述自倍频晶体位于聚焦系统的焦点处。
10.根据权利要求1所述的高功率板条绿光激光器，其特征在于，所述介质膜A、介质膜B为下列方案之一种：
a.所述输入腔镜镀有对泵浦光790nm-890nm波段高透过且对基频光1085nm-1095nm波段和倍频光540nm-547nm波段高反射的介质膜A1，输出腔镜有对泵浦光790nm-890nm波段和基频光1085nm-1095nm波段高反射且对倍频光540nm-547nm波段高透过的介质膜B1；且晶体切向是沿1090nm有效非线性系数最大的相位匹配方向切割，能实现545nm绿光激光输出；
b.所述输入腔镜镀有对泵浦光790nm-890nm波段高透过且对基频光1095nm-1105nm波段和倍频光547nm-555nm波段高反射的介质膜A2，输出腔镜有对泵浦光790nm-890nm波段和基频光1095nm-1105nm波段高反射且对倍频光547nm-555nm波段高透过的介质膜B2；且晶体切向是沿1100nm有效非线性系数最大的相位匹配方向切割，能实现550nm绿光激光输出。
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