CN110658633A - 一种输出多波长的超快激光器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种输出多波长的超快激光器，包括基频光超快激光器单元、光分束及偏振控制单元、倍频单元、光合束单元。所述基频超快激光通过倍频单元产生倍频超快激光，如二倍频光、三倍频光、四倍频光等，所述光合束单元使基频光和倍频光在一个出光口输出，所述光分束及偏振单元通过控制激光的偏振态来控制出光口输出激光的波长。按照本发明实现的多波长超快激光器可以实现基频光或倍频光的快速切换输出，也可以实现基频光和倍频光的组合脉冲输出，本发明将给工业加工提供了一种强有力的激光工具。

Description

一种输出多波长的超快激光器
技术领域
本发明属于激光器领域，特别是涉及一种输出多波长的超快激光器。
背景技术
输出多波长(红外光、绿光和紫外光)的激光器可以应用于OLED屏修复，不同颜色的发光半导体需要不同波长的激光修复，也可以应用于半导体芯片加工，红外光或紫外光用于切割，绿光用于打标，还可以应用于太阳能行业，不同的膜层需要不同波长的激光进行切割。
常见的多波长激光器各个波长的光从不同的出光口输出，且都是通过机械的方式实现波长的切换，不能满足工业上同一光路、波长快速切换的需求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种输出多波长的超快激光器，包括：基频光超快激光器单元、光分束及偏振控制单元、倍频单元、光合束单元，所述基频光超快激光器单元用于提供整个激光器光路的基频光输出以及作为整个激光器光路倍频的基频光；所述光分束及偏振控制单元用于光分束及对光偏振态进行控制；所述倍频单元用于产生倍频超快激光；所述光合束单元用于将基频光和倍频光合束，使其在一个出光口输出；所述基频光超快激光器单元射出的基频光经过光分束及偏振控制单元分为S偏振光和P偏振光，所述P偏振光进入光合束单元，所述S偏振光进入倍频单元发生倍频效应后进入光合束单元与P偏振光进行合束。
进一步的，所述基频光超快激光器单元为红外光超快激光器，红外光超快激光器输出的基频光脉宽小于1ns，偏振态为线偏振。
所述倍频单元包括二倍频单元，所述二倍频单元用于产生二倍频超快激光，其具体包括缩束镜A、反射镜A、二倍频晶体、反射二倍频光透射基频光的分色镜A、反射二倍频光透射基频光的分色镜B以及吸光块A；所述光分束及偏振控制单元包括第一偏振分光片；所述第一偏振分光片将基频光超快激光器单元射出的基频光分为S偏振光和P偏振光；所述缩束镜A用于缩束S偏振光；所述反射镜A用于反射缩束后的S偏振光进入二倍频晶体；所述二倍频晶体用于S偏振光发生倍频效应产生P偏振的二倍频光；所述反射二倍频光透射基频光的分色镜A和反射二倍频光透射基频光的分色镜B用于分离二倍频光；所述吸光块A用于收集残余的S偏振光。
进一步的，所述光分束及偏振控制单元还包括第一普克尔盒、第一普克尔盒驱动器；所述二倍频单元置于第一偏振分光片的反射光路中；所述第一普克尔盒和第一普克尔盒驱动器用于控制基频光经第一偏振分光片是反射还是透射，从而实现对输出激光波长的控制；所述第一普克尔盒驱动器和第一普克尔盒驱动器用于实现偏振态快速切换。
进一步的，所述光合束单元包括反射镜B、反射二倍频光透射基频光的分色镜C、基频光布鲁斯特窗片A，所述反射镜B用于反射P偏振光进入反射二倍频光透射基频光的分色镜C；所述反射二倍频光透射基频光的分色镜C用于P偏振光与二倍频光的合束；所述基频光布鲁斯特窗片A用于透射相同偏振态的基频光和二倍频光。
所述倍频单元包括二倍频单元和三倍频单元，用于产生二倍频和三倍频超快激光；所述二倍频单元包括基频光半波片A、缩束镜B、反射镜C、第一二倍频晶体、反射二倍频光透射基频光的分色镜D、反射二倍频光透射基频光的分色镜E以及吸光块B；所述三倍频单元包括第二二倍频晶体、三倍频晶体、反射三倍频光透射基频光和二倍频光的分色镜A、反射三倍频光透射基频光和二倍频光的分色镜B以及吸光块C；所述光分束及偏振控制单元包括第二偏振分光片和第三偏振分光片；所述第二偏振分光片将基频光超快激光器单元射出的基频光分为第一束S偏振光和第一束P偏振光；所述第三偏振分光片将第一束S偏振光分为第二束S偏振光和第二束P偏振光；所述缩束镜B用于缩束第一束S偏振光；所述基频光半波片A用于改变第二束P偏振光的偏振态为S偏振，记为第三束S偏振光；所述反射镜C反射第三束S偏振光进入第一二倍频晶体发生倍频效应产生二倍频光；所述反射二倍频光透射基频光的分色镜D和反射二倍频光透射基频光的分色镜E用来分离二倍频光；所述吸收块B用来收集残余的基频光；所述第二二倍频晶体用于第二束S偏振光发生倍频效应产生二倍频光；所述三倍频晶体用于余下的S偏振光和第二二倍频晶体产生的二倍频光发生三倍频效应产生三倍频光；反射三倍频光透射基频光和二倍频光的分色镜A和反射三倍频光透射基频光和二倍频光的分色镜B用于分离三倍频光；所述吸收块C用于收集残余的基频光和二倍频光。
进一步的，所述光分束及偏振控制单元还包括第二普克尔盒、第二普克尔盒驱动器、第三普克尔盒、第三普克尔盒驱动器；所述第三普克尔盒和第三偏振分光片依次置于第二偏振分光片的反射光路中，所述二倍频单元和三倍频单元分别置于第三偏振分光片的透射和反射光路中，所述第二普克尔盒和第二普克尔盒驱动器控制基频光经第二偏振分光片是反射还是透射并实现偏振态快速切换，所述第三普克尔盒和第三普克尔盒驱动器控制第一束S偏振光经第三偏振分光片是反射还是透射并实现偏振态快速切换，从而实现对输出激光波长的快速控制。
进一步的，所述光合束单元包括反射镜D、基频光半波片B、二倍频光半波片、反射二倍频光透射基频光的分色镜F、反射三倍光透射基频光和二倍频光的分色镜C、基频光布鲁斯特窗片B；所述反射镜D用于反射第一束P偏振光进入基频光半波片B；基频光半波片B和二倍频光半波片用于改变第一束P偏振光和二倍频光的偏振态，使第一束P偏振光、二倍频光和三倍频光偏振态一致；所述反射二倍频光透射基频光的分色镜F用于合束第一束P偏振光和二倍频光；所述反射三倍光透射基频光和二倍频光的分色镜C用于合束第一束P偏振光、二倍频光和三倍频光；所述基频光布鲁斯特窗片B用于透射相同偏振态的第一束P偏振光、二倍频光和三倍频光。
进一步的，通过透镜组之后多波长光束在应用端大小相同。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)通过光的分束和合束使得基频光和倍频光在同一出光口输出，便于使用；
(2)通过在光路中加入基频光普克尔盒可以实现波长的快速切换；
(3)通过控制普克尔盒加压降压时序，保持时序同步，出光口可以输出基频光和倍频光的组合脉冲。
附图说明
图1为本发明一种输出红外光(1030nm)和绿光(515nm)的双波长超快激光器的组成结构示意图；
图2为图1的双波长超快激光器输出红外光超快激光的示意图；
图3为图1的双波长超快激光器输出绿光超快激光的示意图；
图4为图1的双波长超快激光器输出红外光、绿光超快激光组合脉冲的时序示意图；
图5为本发明一种输出红外光(1030nm)、绿光(515nm)和紫外光(343nm)的三波长超快激光器的组成结构示意图；
图6为图5的三波长超快激光器输出红外光超快激光的示意图；
图7为图5的三波长超快激光器输出绿光超快激光的示意图；
图8为图5的三波长超快激光器输出紫外光超快激光的示意图；
图9为图5的三波长超快激光器输出红外光、绿光和紫外光超快激光组合脉冲的时序示意图。
附图标记：1-红外光超快激光器A，2-反射镜E，3-第一普克尔盒，4-第一普克尔盒驱动器，5-第一偏振分光片，6-反射镜B，7-缩束镜A，8-反射镜A，9-二倍频晶体，10-反射二倍频光透射基频光的分色镜A，11-吸光块A，12-反射二倍频光透射基频光的分色镜C，13-反射二倍频光透射基频光的分色镜B，14-基频光布鲁斯特窗片A，15-红外光超快激光器B，16-反射镜F，17-第二普克尔盒，18-第二普克尔盒驱动器，19-第二偏振分光片，20-反射镜D，21-第三普克尔盒，22-第三普克尔盒驱动器，23-缩束镜B，24-基频光半波片B，25-第三偏振分光片，26-第二二倍频晶体，27-三倍频晶体，28-反射三倍频光透射基频光和二倍频光的分色镜A，29-吸光块C，30-基频光半波片A，31-反射镜C，32-第一二倍频晶体，33-反射二倍频光透射基频光的分色镜D，34-吸光块B，35-反射二倍频光透射基频光的分色镜F，36-二倍频光半波片，37-反射二倍频光透射基频光的分色镜E，38-反射三倍光透射基频光和二倍频光的分色镜C，39-反射三倍光透射基频光和二倍频光的分色镜B，40-基频光布鲁斯特窗片B。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1：
本发明的实施例1提供一种输出双波长的超快激光。
如图1所示，实施例1的一种输出双波长的超快激光器，包括基频光超快激光器单元、光分束及偏振控制单元、二倍频单元、光合束单元。
基频光超快激光器单元采用红外光超快激光器A1，红外光超快激光器A1用于提供基频光(红外光)超快激光输出以及作为倍频的基频光，其偏振态为垂直(S)偏振，脉宽小于1ns。
光分束及偏振控制单元包括第一普克尔盒3、第一普克尔盒驱动器4、第一偏振分光片5。第一普克尔盒3处于高压(如：4KV)状态时起到半波片的作用，处于低压(如：0KV)状态时对激光偏振态没有作用。第一普克尔盒驱动器4上升下降时间小于10ns，重频可致200KHz，可以实现偏振态快速切换，从而实现不同波长光的快速切换，切换时间小于1ms。第一偏振分光片5反射基频光的S偏振光、透射基频光的P偏振光。
二倍频单元包括缩束镜7、反射镜A8、二倍频晶体9、反射二倍频光透射基频光的分色镜A10和反射二倍频光透射基频光的分色镜B13、吸光块A11。S偏振光缩束后经反射镜A8进入Ⅰ型LBO二倍频晶体9发生二倍频效应产生二倍频光，出射的二倍频光偏振态为水平(P)偏振。反射二倍频光透射基频光的分色镜A10和反射二倍频光透射基频光的分色镜B13用来将二倍频光分离出来，吸光块A11用来收集残余的S偏振光。
光合束单元包括反射镜B6、反射二倍频光透射基频光的分色镜C12、基频光布鲁斯特窗片A14。P偏振光、二倍频光的偏振态都为P偏振，反射二倍频光透射基频光的分色镜C12用于将P偏振光和二倍频光合束。基频光布鲁斯特窗片A14的材料为熔融石英JGS1，熔融石英在1030nm和515nm的折射率分别为1.4500和1.4615。相对于基频光布鲁斯特窗片A14激光偏振态为P偏振，入射角度为红外光布鲁斯特角55.41°时，1030nm和515nm超快激光的透过率都为100％。光合束单元的作用为保证P偏振光和二倍频光的偏振态相同且在同一出光口输出。
实施例1的双波长超快激光器的波长切换及红外光(P偏振光)和绿光(二倍频光)的组合脉冲输出的过程如下：
见图2,波长为1030nm的红外光超快激光器A1输出S偏振激光，经反射镜E2进入第一普克尔盒3，第一普克尔盒3处于高压状态，偏振态变为P偏振，经第一偏振分光片5透射输出，再经反射镜B6、反射二倍频光透射基频光的分色镜C12及基频光布鲁斯特窗片A14输出。输出超快激光偏振态为P偏振，波长为1030nm。
见图3，波长为1030nm的红外光超快激光器A1输出S偏振激光，经反射镜E2进入第一普克尔盒3，第一普克尔盒3处于低压状态，偏振态依然为S偏振，经第一偏振分光片5反射后再经缩束镜A7和反射镜A8进入Ⅰ型LBO二倍频晶体9发生二倍频效应产生绿光超快激光，绿光的偏振态为P偏振。绿光经反射二倍频光透射基频光的分色镜A10、反射二倍频光透射基频光的分色镜B13和反射二倍频光透射基频光的分色镜C12反射，再经基频光布鲁斯特窗片A14透射输出。输出超快激光偏振态为P偏振，波长为515nm。
见图4,红外光超快激光器A1输出激光脉冲周期为T0,第一普克尔盒3的驱动电压周期为T1，红外光超快激光器A1的脉冲下降沿与第一普克尔盒3脉冲下降沿的时间间隔为t1。T1＝2×T0，t1＝0，那么出光口可以输出图4所示红外光和绿光的组合脉冲，脉冲周期为T0。普克尔盒的驱动电压频率一般小于200KHz，周期大于5us，激光器的重频则需小于400KHz，脉冲周期大于2.5us，红外光与绿光激光光程差一般小于1m，两种波长光的时间间隔小于3.33ns,远小于2.5us，所以3.33ns的时间间隔可以忽略。如果有高重频的器件则可以实现间隔更短的脉冲串。此外，改变第一普克尔盒3的驱动电压调制方式也可以实现不同的脉冲串输出。
所述的双波长超快激光器也可以将二倍频单元置于第一偏振分光片5的透射光路，同样可以实现红外光或绿光输出或组合脉冲输出。
实施例2：
本发明的实施例2提供一种输出三波长的超快激光器。
如图5所示，实施例2的输出三波长的超快激光器，包括基频光超快激光器单元、光分束及偏振控制单元、二倍频单元、三倍频单元、光合束单元。
基频光超快激光器单元采用红外光超快激光器B15，红外光超快激光器B15用于提供基频光超快激光输出以及作为倍频的基频光，偏振态为S偏振，脉宽小于1ns。
光分束及偏振控制单元包括第二普克尔盒17、第二普克尔盒驱动器18、第二偏振分光片19、第三普克尔盒21、第三普克尔盒驱动器22、第三偏振分光片25。第二普克尔盒17和第三普克尔盒21处于高压状态时起到半波片的作用，处于低压状态时对激光偏振态没有作用。普克尔盒的开关时间非常短，可以实现偏振态快速切换，从而实现不同波长光的快速切换。第二偏振分光片19将基频光超快激光器单元射出的基频光分为S偏振光和第一束P偏振光；第三偏振分光片25将第一束S偏振光分为第二束S偏振光和第二束P偏振光。
二倍频单元包括基频光半波片A30、反射镜C31、第一二倍频晶体32、反射二倍频光透射基频光的分色镜D33、反射二倍频光透射基频光的分色镜E37、吸光块B34。第二束P偏振光缩束后经过基频光半波片A30，偏振态变为S偏振，再经反射镜C31进入Ⅰ型LBO第一二倍频晶体32发生二倍频效应产生二倍频光，出射的二倍频光偏振态为P偏振态。反射二倍频光透射基频光的分色镜D33和反射二倍频光透射基频光的分色镜E37用来将二倍频光分离出来，吸光块B34用来收集残余的S偏振光。
三倍频单元包括第二二倍频晶体26、三倍频晶体27、反射三倍频光透射基频光和二倍频光的分色镜A28、反射三倍光透射基频光和二倍频光的分色镜B39、吸光块C29。第二束S偏振光缩束后进入Ⅰ型LBO第二二倍频晶体26，发生二倍频效应后产生P偏振的二倍频光，余下的S偏振光和P偏振的二倍频光进入Ⅱ型LBO三倍频晶体27，发生三倍频效应产生S偏振的三倍频光。反射三倍频光透射基频光和二倍频光的分色镜A28和反射三倍光透射基频光和二倍频光的分色镜B39用于提取三倍频光，吸光块C29用于收集残余的二倍频光和S偏振光。
光合束单元包括反射镜D20、基频光半波片B24、二倍频光半波片36、反射二倍频光透射基频光的分色镜F35、反射三倍光透射基频光和二倍频光的分色镜C38、基频光布鲁斯特窗片B40。基频光半波片B24和二倍频光半波片36用于将第一束P偏振光和二倍频光的偏振态变为S偏振态，使第一束P偏振光、二倍频光和三倍频光的偏振态都为S偏振态。反射二倍频光透射基频光的分色镜F35用于将第一束P偏振光和二倍频光合束，反射三倍光透射基频光和二倍频光的分色镜C38用于将透射的第一束P偏振光、二倍频光与反射的三倍频光合束。基频光布鲁斯特窗片B40的材料为熔融石英JGS1，熔融石英在1030nm、515nm、343nm的折射率分别为1.4500、1.4615、1.4780。相对于基频光布鲁斯特窗片B40激光偏振态为P偏振，入射角度为红外光布鲁斯特角55.41°时，1030nm、515nm、343nm超快激光的透过率分别为100％、100％和99.99％。光合束单元的作用为保证第一束P偏振光、二倍频光和三倍频光的偏振态相同且在同一出光口输出。
实施例2的超快激光器的波长切换及红外光(第一束P偏振光)、绿光(二倍频光)和紫外光(三倍频光)的组合脉冲输出的过程如下：
见图6,波长为1030nm的红外光超快激光器B15输出S偏振的红外光超快激光，经反射镜F16进入第二普克尔盒17，第二普克尔盒17处于高压状态，偏振态变为P偏振(第一束P偏振光)，经第二偏振分光片19透射输出，再经反射镜D20进入基频光半波片B24，偏振态变为S偏振，然后经反射二倍频光透射基频光的分色镜F35、反射三倍光透射基频光和二倍频光的分色镜C38及基频光布鲁斯特窗片B40输出。输出超快激光偏振态为S偏振，波长为1030nm。
见图7,波长为1030nm的红外光超快激光器B15输出S偏振的超快激光，经反射镜F16进入第二普克尔盒17，第二普克尔盒17处于低压状态，偏振态依然为S偏振，经第二偏振分光片19反射进入第三普克尔盒21，第三普克尔盒21处于高压状态，偏振态变为P偏振(第二束P偏振光)，再经缩束镜B23进入第三偏振分光片25透射输出，偏振态为P偏振，经基频光半波片A30，偏振态为S偏振。然后经反射镜C31进入Ⅰ型LBO第一二倍频晶体32发生二倍频效应产生绿光超快激光，绿光的偏振态为P偏振。绿光经反射二倍频光透射基频光的分色镜D33和反射二倍频光透射基频光的分色镜E37反射，再经二倍频光半波片36，偏振态变为S偏振，然后经反射二倍频光透射基频光的分色镜F35反射，再经反射三倍光透射基频光和二倍频光的分色镜C38和基频光布鲁斯特窗片B40透射输出。输出超快激光偏振态为S偏振，波长为515nm。
见图8,波长为1030nm的红外光超快激光器B15输出S偏振的超快激光，经反射镜F16进入第二普克尔盒17，第二普克尔盒17处于低压状态，偏振态依然为S偏振，经第二偏振分光片19反射进入第三普克尔盒21，第三普克尔盒21处于低压状态，偏振态为S偏振，再经缩束镜B23进入第三偏振分光片25反射输出，偏振态为S偏振。然后进入Ⅰ型LBO第二二倍频晶体26和Ⅱ型LBO三倍频晶体27发生三倍频效应产生紫外光超快激光，紫外光偏振态为S偏振，经反射三倍频光透射基频光和二倍频光的分色镜A28、反射三倍光透射基频光和二倍频光的分色镜B39和反射三倍光透射基频光和二倍频光的分色镜C38反射后，再经基频光布鲁斯特窗片B40透射输出。输出超快激光偏振态为S偏振，波长为343nm。
见图9，红外光超快激光器B15输出激光脉冲周期为T0,第二普克尔盒17和第三普克尔盒21的驱动电压周期分别为T1和T2，红外光超快激光的脉冲下降沿与第二普克尔盒17脉冲下降沿的时间间隔为t1，第二普克尔盒17和第三普克尔盒21的脉冲下降沿的时间间隔为t2。T1＝T2＝3×T0，t1＝0，t2＝2×T0，出光口可以输出图9所示红外光、绿光、紫外光的组合脉冲，脉冲周期为3×T0。普克尔盒的驱动电压频率一般小于200KHz，周期大于5us，激光器的重频则需小于600KHz，脉冲周期大于1.67us，红外光、绿光、紫外光飞秒激光光程差一般小于1m，三种波长光的时间间隔小于3.33ns,远小于1.67us，所以3.33ns的时间间隔可以忽略。如果有高重频器件则可以实现更短间隔的脉冲串。此外，改变第二普克尔盒17和第三普克尔盒21的驱动电压调制方式和时序也可以实现不同的脉冲串输出。
对于图5所示的三波长超快激光器，1030nm、515nm及343nm光路可以互换位置，即二倍频或三倍频单元可以置于第二偏振分光片19的透射光路中。再有，第三普克尔盒21和第三偏振分光片25可以置于第二偏振分光片19的透射光路中，二倍频或三倍频单元可以置于第二偏振分光片19的反射光路或第三偏振分光片25的透射或反射光路中。对光合束单元稍做改变，同样可以实现红外光、绿光或紫外光输出或组合脉冲输出。
结合上文所述的双波长和三波长超快激光器，增加倍频单元(如：二倍频单元，三倍频单元，四倍频单元，五倍频单元……)，增加光分束及偏振控制单元，增加光合束单元，可以实现四波长，五波长输出的超快激光器。另外，输出激光波长也可以不包括基频光，将倍频单元放置在合适的光路上可以实现只包含倍频光的多波长超快激光器。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种输出多波长的超快激光器，其特征在于，包括：基频光超快激光器单元、光分束及偏振控制单元、倍频单元、光合束单元，所述基频光超快激光器单元用于提供整个激光器光路的基频光输出以及作为整个激光器光路倍频的基频光；所述光分束及偏振控制单元用于光分束及对光偏振态进行控制；所述倍频单元用于产生倍频超快激光；所述光合束单元用于将基频光和倍频光合束，使其在一个出光口输出；所述基频光超快激光器单元射出的基频光经过光分束及偏振控制单元分为S偏振光和P偏振光，所述P偏振光进入光合束单元，所述S偏振光进入倍频单元发生倍频效应后进入光合束单元与P偏振光进行合束。
2.如权利要求1所述的一种输出多波长的超快激光器，其特征在于：所述倍频单元包括二倍频单元，所述二倍频单元用于产生二倍频超快激光，其具体包括缩束镜A、反射镜A、二倍频晶体、反射二倍频光透射基频光的分色镜A、反射二倍频光透射基频光的分色镜B以及吸光块A；所述光分束及偏振控制单元包括第一偏振分光片；所述第一偏振分光片将基频光超快激光器单元射出的基频光分为S偏振光和P偏振光；所述缩束镜A用于缩束S偏振光；所述反射镜A用于反射缩束后的S偏振光进入二倍频晶体；所述二倍频晶体用于S偏振光发生倍频效应产生P偏振的二倍频光；所述反射二倍频光透射基频光的分色镜A和反射二倍频光透射基频光的分色镜B用于分离二倍频光；所述吸光块A用于收集残余的S偏振光。
3.如权利要求2所述的一种输出多波长的超快激光器，其特征在于：所述光分束及偏振控制单元还包括第一普克尔盒、第一普克尔盒驱动器；所述二倍频单元置于第一偏振分光片的反射光路中；所述第一普克尔盒和第一普克尔盒驱动器用于控制基频光经第一偏振分光片是反射还是透射并用于实现偏振态快速切换。
4.如权利要求2所述的一种输出多波长的超快激光器，其特征在于：所述光合束单元包括反射镜B、反射二倍频光透射基频光的分色镜C、基频光布鲁斯特窗片A，所述反射镜B用于反射P偏振光进入反射二倍频光透射基频光的分色镜C；所述反射二倍频光透射基频光的分色镜C用于基频光与二倍频光的合束；所述基频光布鲁斯特窗片A用于透射相同偏振态的基频光和二倍频光。
5.如权利要求1所述的一种输出多波长的超快激光器，其特征在于：所述倍频单元包括二倍频单元和三倍频单元，用于产生二倍频和三倍频超快激光；所述二倍频单元包括基频光半波片A、缩束镜B、反射镜C、第一二倍频晶体、反射二倍频光透射基频光的分色镜D、反射二倍频光透射基频光的分色镜E以及吸光块B；所述三倍频单元包括第二二倍频晶体、三倍频晶体、反射三倍频光透射基频光和二倍频光的分色镜A、反射三倍频光透射基频光和二倍频光的分色镜B以及吸光块C；所述光分束及偏振控制单元包括第二偏振分光片和第三偏振分光片；所述第二偏振分光片将基频光超快激光器单元射出的基频光分为第一束S偏振光和第一束P偏振光；所述第三偏振分光片将第一束S偏振光分为第二束S偏振光和第二束P偏振光；所述缩束镜B用于缩束第一束S偏振光；所述基频光半波片A用于改变第二束P偏振光的偏振态为S偏振，记为第三束S偏振光；所述反射镜C反射第三束S偏振光进入第一二倍频晶体发生倍频效应产生二倍频光；所述反射二倍频光透射基频光的分色镜D和反射二倍频光透射基频光的分色镜E用来分离二倍频光；所述吸收块B用来收集残余的基频光；所述第二二倍频晶体用于第二束S偏振光发生倍频效应产生二倍频光；所述三倍频晶体用于余下的S偏振光和第二二倍频晶体产生的二倍频光发生三倍频效应产生三倍频光；反射三倍频光透射基频光和二倍频光的分色镜A和反射三倍频光透射基频光和二倍频光的分色镜B用于分离三倍频光；所述吸收块C用于收集残余的基频光和二倍频光。
6.如权利要求5所述的一种输出多波长的超快激光器，其特征在于：所述光分束及偏振控制单元还包括第二普克尔盒、第二普克尔盒驱动器、第三普克尔盒、第三普克尔盒驱动器；所述第三普克尔盒和第三偏振分光片依次置于第二偏振分光片的反射光路中，所述二倍频单元和三倍频单元分别置于第三偏振分光片的透射和反射光路中，所述第二普克尔盒和第二普克尔盒驱动器控制基频光经第二偏振分光片是反射还是透射并用于实现偏振态快速切换；所述第三普克尔盒控制和第三普克尔盒驱动器第一束S偏振光经第三偏振分光片是反射还是透射并用于实现偏振态快速切换。
7.如权利要求5所述的一种输出多波长的超快激光器，其特征在于：所述光合束单元包括反射镜D、基频光半波片B、二倍频光半波片、反射二倍频光透射基频光的分色镜F、反射三倍光透射基频光和二倍频光的分色镜C、基频光布鲁斯特窗片B；所述反射镜D用于反射第一束P偏振光进入基频光半波片B；基频光半波片B和二倍频光半波片用于改变第一束P偏振光和二倍频光的偏振态，使第一束P偏振光、二倍频光和三倍频光偏振态一致；所述反射二倍频光透射基频光的分色镜F用于合束第一束P偏振光和二倍频光；所述反射三倍光透射基频光和二倍频光的分色镜C用于合束第一束P偏振光、二倍频光和三倍频光；所述基频光布鲁斯特窗片B用于透射相同偏振态的第一束P偏振光、二倍频光和三倍频光。
8.如权利要求1-7任一项所述的一种输出多波长的超快激光器，其特征在于：通过透镜组之后多波长光束在应用端大小相同。
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