CN207638146U - 连续波593nm光学参量振荡器及光学设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的连续波593nm光学参量振荡器，包括泵浦源、耦合单元、输入镜、准相位匹配晶体、非线性倍频晶体及输出镜，所述泵浦源输出的激光光束经所述耦合单元聚焦后再依次经所述输入镜及所述准相位匹配晶体后产生波长为1186nm基频光，所述基频光经所述非线性倍频晶体后形成波长为593nm的连续波激光，所述连续波激光经所述输出镜输出，本实用新型提供的连续波593nm光学参量振荡器采用基频光直接倍频的方法，无需多波长和频过程，提高了转换效率，降低了光路的复杂程度和调整难度，解决了困扰黄光激光的和频噪声问题；此外，本实用新型提供的连续波593nm光学参量振荡器结构紧凑、稳定性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学器件，尤其涉及一种连续波593nm光学参量振荡器及包含相同连续波593nm光学参量振荡器的光学设备。
背景技术
593nm激光属于黄光(550～620nm)激光，在生物医学显微成像、激光医疗、激光雷达、舞台表演、城市观景、国防军事和科学研究等领域有广泛的应用前景。
与其它波段的全固态激光器相比，593nm激光器由于受到增益介质的限制，无法直接发射该波段的基频光(1186nm)谱线，不能通过使用倍频技术得到。
目前产生连续波593nm激光的主要方法是通过1064nm和1342nm激光进行和频。这种方法又可分为两种方式，一种是利用单个增益介质同时双波长振荡，再通过非线性晶体进行和频，这种方法的弊端是为了实现双波长激光谱线在同一个谐振腔内同时振荡，需要对增益较强的1064nm谱线进行适当的损耗，通常是将输出镜镀对1064nm有一定透射率的膜系，而对1342nm或1319nm全反，这样通过对强增益谱线的损耗来使两谱线在腔内的光子数达到平衡，但是这种方式的效率低，有大量的1064nm激光输出而没有参与和频被浪费掉；另一种方式是利用两个泵浦源和两个增益介质构成具有交叠区的谐振装置，然后把非线性晶体介质放置在交叠区对两种谱线进行和频，这种方式的弊端是谐振腔结构相对复杂，光路调整难，稳定性差，不利于产品化。
发明内容
有鉴如此，有必要提供一种连续波593nm光学参量振荡器，旨在解决现有技术中提供的连续波593nm光学参量振荡器不能使用倍频技术得到。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案:
一方面，本发明提供的连续波593nm光学参量振荡器，包括泵浦源、耦合单元、输入镜、准相位匹配晶体、非线性倍频晶体及输出镜，所述泵浦源输出的激光光束经所述耦合单元聚焦后再依次经所述输入镜及所述准相位匹配晶体后产生基频光，所述基频光经所述非线性倍频晶体后形成连续波黄光激光，所述连续波黄光激光经所述输出镜输出，所述基频光的波长为1186nm，所述连续波激光的波长为593nm。
在一些较佳实施例中，所述泵浦源为连续波激光器，所述连续波激光器可输出532nm的激光。
在一些较佳实施例中，所述耦合单元包括依次设置的光隔离器、1/
2波片及透镜，所述光隔离器、1/2波片及透镜均可透射532nm的激光。
在一些较佳实施例中，所述输入镜为平凹透镜，所述平凹透镜的平面镀有高增透膜，所述高增透膜对532nm的泵浦光透光率大于95％；所述平凹透镜的凹面镀有高反射膜，所述高反射膜对964nm和1186nm反射率大于99.5％。
在一些较佳实施例中，所述输入镜的凹面曲率半径为60mm。
在一些较佳实施例中，所述准相位匹配晶体为掺氧化镁周期极化钽酸锂晶体，所述掺氧化镁周期极化钽酸锂晶体的极化周期为7.9～8.1μm，工作温度为20～200℃，长度不大于40mm，所述准相位匹配晶体的两个通光面均镀有高增透膜，所述高增透膜对532nm、964nm和1186nm透过率大于98％。
在一些较佳实施例中，所述准相位匹配晶体为掺氧化镁周期极化铌酸锂晶体，所述掺氧化镁周期极化铌酸锂晶体的极化周期为7.0μm，工作温度为27～40℃，长度不大于40mm，所述准相位匹配晶体的两个通光面均镀有高增透膜，所述高增透膜对532nm、964nm和1186nm透过率大于98％。
在一些较佳实施例中，所述非线性倍频晶体为三硼酸锂晶体，所述非线性倍频晶体的切割角度为θ＝90°，φ＝3.2°，工作温度为24°，晶体尺寸为3×3×10mm3，所述非线性倍频晶体的两个通光面均镀有高增透膜，所述非线性倍频晶体对532nm、593nm、964nm和1186nm透过率大于98％。
在一些较佳实施例中，所述非线性倍频晶体为硼酸铋晶体，所述非线性倍频晶体的切割角度为θ＝1.3°，φ＝0°，工作温度为24°，晶体尺寸为3×3×3mm3，所述非线性倍频晶体的两个通光面均镀有高增透膜，所述非线性倍频晶体对532nm、593nm、964nm和1186nm透过率大于98％。
在一些较佳实施例中，所述输出镜为平凹透镜，所述平凹透镜的平面镀有高增透膜，所述高增透膜对532nm、593nm和964nm的泵浦光透光率大于95％；所述平凹透镜的凹面镀有高反射膜，所述高反射膜对1186nm反射率大于99.5％，所述输出镜的凹面曲率半径为60mm。
另一方面，本发明还提了一种包含所述的连续波593nm光学参量振荡器的光学设备。
本发明采用上述技术方案，能够实现下述有益效果：
本发明提供的连续波593nm光学参量振荡器，包括泵浦源、耦合单元、输入镜、准相位匹配晶体、非线性倍频晶体及输出镜，所述泵浦源输出的激光光束经所述耦合单元聚焦后再依次经所述输入镜及所述准相位匹配晶体后产生波长为1186nm基频光，所述基频光经所述非线性倍频晶体后形成波长为593nm的连续波激光，所述连续波激光经所述输出镜输出，本发明提供的连续波593nm光学参量振荡器采用基频光直接倍频的方法，无需多波长和频过程，提高了转换效率，降低了光路的复杂程度和调整难度，解决了困扰黄光激光的和频噪声问题；此外，本发明提供的连续波593nm光学参量振荡器结构紧凑、稳定性高。
附图说明
图1为本实施例一提供的连续波593nm光学参量振荡器的结构示意图。
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。
请参阅图1，为本发明实施例提供的连续波593nm光学参量振荡器，包括泵浦源1、耦合单元2、输入镜3、准相位匹配晶体4、非线性倍频晶体5及输出镜6。其中：
所述泵浦源1输出的激光光束经所述耦合单元2聚焦后再依次经所述输入镜3及所述准相位匹配晶体4后产生基频光，所述基频光经所述非线性倍频晶体5后形成连续波黄光激光，所述连续波黄光激光经所述输出镜6输出，所述基频光的波长为1186nm，所述连续波黄光激光的波长为593nm。
在一些较佳实施例中，所述泵浦源1为连续波激光器，所述连续波激光器可输出532nm的激光。
在一些较佳实施例中，所述耦合单元2包括依次设置的光隔离器(图未示)、1/2波片(图未示)及透镜(图未示)。
可以理解，所述光隔离器、1/2波片及透镜均可对532nm的激光具有较高的透射性能。
在一些较佳实施例中，所述输入镜3为平凹透镜，所述平凹透镜的平面镀有高增透膜，所述高增透膜对532nm的泵浦光透光率大于95％；所述平凹透镜的凹面镀有高反射膜，所述高反射膜对964nm和1186nm反射率大于99.5％。
在一些较佳实施例中，所述输入镜的凹面曲率半径为60mm。
在一些较佳实施例中，所述准相位匹配晶体4为掺氧化镁周期极化钽酸锂晶体，所述掺氧化镁周期极化钽酸锂晶体的极化周期为7.9～8.1μm，工作温度为20～200℃，长度不大于40mm，所述准相位匹配晶体4的两个通光面均镀有高增透膜，所述高增透膜对532nm、964nm和1186nm透过率大于98％。
在一些较佳的实施例中，所述准相位匹配晶体4为掺氧化镁周期极化铌酸锂晶体，所述掺氧化镁周期极化铌酸锂晶体的极化周期为7.0μm，工作温度为27～40℃，长度不大于40mm，所述准相位匹配晶体4的两个通光面均镀有高增透膜，所述高增透膜对532nm、964nm和1186nm透过率大于98％。
在一些较佳的实施例中，所述非线性倍频晶体5为三硼酸锂晶体，所述非线性倍频晶体的切割角度为θ＝90°，φ＝3.2°，工作温度为24°，晶体尺寸为3×3×10mm3，所述非线性倍频晶体5的两个通光面均镀有高增透膜，所述非线性倍频晶体5对532nm、593nm、964nm和1186nm透过率大于98％。
在一些较佳的实施例中，所述非线性倍频晶体5为硼酸铋晶体，所述非线性倍频晶体的切割角度为θ＝1.3°，φ＝0°，工作温度为24°，晶体尺寸为3×3×3mm3，所述非线性倍频晶体5的两个通光面均镀有高增透膜，所述非线性倍频晶体5对532nm、593nm、964nm和1186nm透过率大于98％。
在一些较佳的实施例中，所述输出镜6为平凹透镜，所述平凹透镜的平面镀有高增透膜，所述高增透膜对532nm、593nm和964nm的泵浦光透光率大于95％；所述平凹透镜的凹面镀有高反射膜，所述高反射膜对1186nm反射率大于99.5％，所述输出镜6的凹面曲率半径为60mm。
可以理解，本发明提供的连续波593nm光学参量振荡器采用基频光直接倍频的方法，无需多波长和频过程，提高了转换效率，降低了光路的复杂程度和调整难度，解决了困扰黄光激光的和频噪声问题；此外，本发明提供的连续波593nm光学参量振荡器结构紧凑、稳定性高。
此外，本发明还提供了一种包括上述连续波593nm光学参量振荡器的光学设备。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：
实施例1：
在本实施例中，连续波593nm光学参量振荡器包括：泵浦源、耦合单元、输入镜、准相位匹配晶体、非线性倍频晶体及输出镜。
泵浦源为一种连续波激光器，用于输出波长为532nm；耦合单元由光隔离器、二分之一波片、透镜组组成，且光隔离器、二分之一波片、透镜对532nm的泵浦光具有高透射率；输入镜为平凹透镜，其平面镀有对532nm泵浦光透过率为97％的高增透膜，其凹面镀有对964nm和1186nm的激光反射率为99.7％的高反射膜，输入镜的凹面曲率半径为100mm；准相位匹配晶体为掺氧化镁周期极化钽酸锂晶体，极化周期为7.9μm，工作温度20℃，长度为35mm，准相位匹配晶体的两个通光面均镀有对532nm、964nm和1186nm透过率为99％的高增透膜；非线性倍频晶体为三硼酸锂晶体，晶体切割角度为θ＝90°，φ＝3.2°，工作温度为24°，晶体尺寸为3×3×10mm3，晶体两个通光面均镀有对532nm、593nm、964nm和1186nm透过率为99％的高增透膜；输出镜为平凹透镜，其平面镀有对532nm、593nm和964nm透过率为96％的高增透膜，其凹面镀有对1186nm反射率为99.6％的高反射膜，输出镜的凹面曲率半径为100mm。
本发明提供的黄色激光器，使用连续波激光器作为泵浦源，泵浦源输出泵浦波长为532nm的泵浦光，泵浦光通过耦合系统单元聚焦后进入准相位匹配晶体，再经过由输入镜、准相位匹配晶体和输出镜组成的参量振荡器就产生了波长为1186nm的基频光，1186nm基频光再经过非线性倍频晶体后，获得593nm连续波激光。
实施例2：
在本实施例中，连续波593nm光学参量振荡器包括：泵浦源、耦合单元、输入镜、准相位匹配晶体、非线性倍频晶体及输出镜。
泵浦源为一种连续波激光器，用于输出波长为532nm；耦合单元由光隔离器、二分之一波片、透镜组组成，且光隔离器、二分之一波片、透镜对532nm的泵浦光具有高透射率；输入镜为平凹透镜，其平面镀有对532nm泵浦光透过率为98％的高增透膜，其凹面镀有对964nm和1186nm的激光反射率为99.6％的高反射膜，输入镜的凹面曲率半径为100mm；准相位匹配晶体为掺氧化镁周期极化铌酸锂晶体，极化周期为7.0μm，工作温度27℃，长度为40mm，准相位匹配晶体的两个通光面均镀有对532nm、964nm和1186nm透过率为99％的高增透膜；非线性倍频晶体为硼酸铋晶体，晶体切割角度为θ＝1.3°，φ＝0°，工作温度为24°，晶体尺寸为3×3×3mm3，晶体两个通光面均镀有对532nm、593nm、964nm和1186nm透过率为99％的高增透膜；输出镜为平凹透镜，其平面镀有对532nm、593nm和964nm透过率为99.7％的高增透膜，其凹面镀有对1186nm反射率为99.6％的高反射膜，输出镜的凹面曲率半径为100mm。
本发明提供的黄色激光器，使用连续波激光器作为泵浦源，泵浦源输出泵浦波长为532nm的泵浦光，泵浦光通过耦合系统单元聚焦后进入准相位匹配晶体，再经过由输入镜、准相位匹配晶体和输出镜组成的参量振荡器就产生了波长为1186nm的基频光，1186nm基频光再经过非线性倍频晶体后，获得593nm连续波激光。
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 (11)
1.一种连续波593nm光学参量振荡器，其特征在于，包括泵浦源、耦合单元、输入镜、准相位匹配晶体、非线性倍频晶体及输出镜，所述泵浦源输出的激光光束经所述耦合单元聚焦后再依次经所述输入镜及所述准相位匹配晶体后产生基频光，所述基频光经所述非线性倍频晶体后形成连续波黄光激光，所述连续波黄光激光经所述输出镜输出，所述基频光的波长为1186nm，所述连续波黄光激光的波长为593nm。
2.根据权利要求1所述的连续波593nm光学参量振荡器，其特征在于，所述泵浦源为连续波激光器，所述连续波激光器可输出532nm的激光。
3.根据权利要求2所述的连续波593nm光学参量振荡器，其特征在于，所述耦合单元包括依次设置的光隔离器、1/2波片及透镜，所述光隔离器、1/2波片及透镜均可透射532nm的激光。
4.根据权利要求3所述的连续波593nm光学参量振荡器，其特征在于，所述输入镜为平凹透镜，所述平凹透镜的平面镀有高增透膜，所述高增透膜对532nm的泵浦光透光率大于95％；所述平凹透镜的凹面镀有高反射膜，所述高反射膜对964nm和1186nm反射率大于99.5％。
5.根据权利要求4所述的连续波593nm光学参量振荡器，其特征在于，所述输入镜的凹面曲率半径为60mm。
6.根据权利要求1所述的连续波593nm光学参量振荡器，其特征在于，所述准相位匹配晶体为掺氧化镁周期极化钽酸锂晶体，所述掺氧化镁周期极化钽酸锂晶体的极化周期为7.9～8.1μm，工作温度为20～200℃，长度不大于40mm，所述准相位匹配晶体的两个通光面均镀有高增透膜，所述高增透膜对532nm、964nm和1186nm透过率大于98％。
7.根据权利要求1所述的连续波593nm光学参量振荡器，其特征在于，所述准相位匹配晶体为掺氧化镁周期极化铌酸锂晶体，所述掺氧化镁周期极化铌酸锂晶体的极化周期为7.0μm，工作温度为27～40℃，长度不大于40mm，所述准相位匹配晶体的两个通光面均镀有高增透膜，所述高增透膜对532nm、964nm和1186nm透过率大于98％。
8.根据权利要求1所述的连续波593nm光学参量振荡器，其特征在于，所述非线性倍频晶体为三硼酸锂晶体，所述非线性倍频晶体的切割角度为θ＝90°，φ＝3.2°，工作温度为24°，晶体尺寸为3×3×10mm3，所述非线性倍频晶体的两个通光面均镀有高增透膜，所述非线性倍频晶体对532nm、593nm、964nm和1186nm透过率大于98％。
9.根据权利要求1所述的连续波593nm光学参量振荡器，其特征在于，所述非线性倍频晶体为硼酸铋晶体，所述非线性倍频晶体的切割角度为θ＝1.3°，φ＝0°，工作温度为24°，晶体尺寸为3×3×3mm3，所述非线性倍频晶体的两个通光面均镀有高增透膜，所述非线性倍频晶体对532nm、593nm、964nm和1186nm透过率大于98％。
10.根据权利要求1所述的连续波593nm光学参量振荡器，其特征在于，所述输出镜为平凹透镜，所述平凹透镜的平面镀有高增透膜，所述高增透膜对532nm、593nm和964nm的泵浦光透光率大于95％；所述平凹透镜的凹面镀有高反射膜，所述高反射膜对1186nm反射率大于99.5％，所述输出镜的凹面曲率半径为60mm。
11.一种包含根据权利要求1所述的连续波593nm光学参量振荡器的光学设备。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201721797952.6U CN207638146U (zh) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | 连续波593nm光学参量振荡器及光学设备 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201721797952.6U CN207638146U (zh) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | 连续波593nm光学参量振荡器及光学设备 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN207638146U true CN207638146U (zh) | 2018-07-20 |
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| CN201721797952.6U Active CN207638146U (zh) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | 连续波593nm光学参量振荡器及光学设备 |
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107895883A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-04-10 | 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 | 连续波593nm光学参量振荡器及光学设备 |
| CN111697425A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-09-22 | 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 | 人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器 |
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2017
- 2017-12-20 CN CN201721797952.6U patent/CN207638146U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN107895883A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-04-10 | 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 | 连续波593nm光学参量振荡器及光学设备 |
| CN111697425A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-09-22 | 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 | 人眼安全波段级联倍频光学参量振荡器 |
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