CN2349707Y - 钇铝石榴石激光器剩余红外光波长扩展仪 - Google Patents
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Abstract
本设计属于一种将YAG激光器的剩余1064nm的红外光进行二、三、四倍频的波长扩展仪。经此扩展仪后可以产生532nm、355nm、266nm的激光。本实用新型利用进口YAG激光器的剩余红外光,使原有的两种激光波长,扩展为4种波长,充分利用了原激光器浪费掉的光源,扩展出了功率大、波长多的激光光源。本设计采用KTP作为二频晶体,该晶体的特点是转换效率高达70%,同时抗损伤阀值非常高;采用KD*P作为三、四倍频晶体,可以产生较强的短波激光输出。
Description
本设计属于一种将Nd:YAG激光器二倍频后的剩余1064nm的红外光进行二、三、四倍频的波长扩展仪。经此扩展仪后可产生532nm、355nm、266nm的激光。
Nd:YAG激光器作为强光激光器、锁模激光器、超短脉冲激光器被广泛地应用。Nd:YAG的输出波长为1064纳米的红外光。由于需要人们往往对它进行倍频，产生532纳米的绿色激光输出。如国内已经进口了很多Quanta-ray公司的Nd:YAG激光器，它使用KD*P作为二倍频晶体，KD*P对1064纳米红外光的转换效率不到20％，因此有80％以上的红外光被浪费掉了。该仪器的三、四倍频晶体配在二倍频晶体的后面，达不到理想的倍频效果，同时，三、四倍频晶体作为选购配件，价格昂贵。在该种仪器的光路配置下，各倍频光只能单束输出，无法将基波、二次谐波、三次谐波、四次谐波同时输出。
本发明的目的是将被浪费掉的80％的红外光充分利用起来，对它再进行二、三、四倍频，得到转换效率比较高的二次谐波、三次谐波、四次谐波，并可以将它们同时输出。
为实现上述目的，本设计采用如下技术方案：
利用进口YAG激光器的剩余红外光，使原有的两种激光波长，扩展为4种波长，充分利用了原激光器浪费掉的光源，扩展出了功率大、波长多的激光光源。采用KTP作为二倍频晶体，该晶体的特点是转换效率高达70％，及时抗损份阈值非常高；该采用KD*P作为三、四倍频晶体，可以产生较强的短波激光输出。通过Pelin-Broca棱镜、直角棱镜使基波、二次谐波、三次谐波、四次谐波分离，并在不同的光学窗口输出，并且原有的谐波输出不受任何影响。
以上设计相当于重新构造了一台具有四种波长输出的激光器，除基波外，各次谐波的输出功率都强于原有的激光输出。
下面结合附图和实施例对本设计作进一步详细的描述。
图1是本设计的示意光路图。
图2是扩展仪的立体结构示意图。
图中(1)Pelin-Broca棱镜
(2)二次谐波发生器
(3)四次谐波发生器
(4)1/4波片
(5)三次谐波发生器
(6)Pelin-Broca棱镜
(7)直角色散棱镜
(8)扩展仪底座
(9)基波输出直角棱镜
(10)二次谐波输出直角棱镜
(11)三次谐波输出直角棱镜
(12)四次谐波输出直角棱镜
(13)五维光学微调架
(14)入射激光入口
(15)侧面板
(16)四次谐波输出口
(17)三次谐波输出口
(18)二次谐波输出口
(19)基波输出口
本设计的这种钇铝石榴石激光器剩余红外光波长扩展仪，包括有二次谐波发生器(2)、四次谐波发生器(3)和三次谐波发生器(5)以及相应地谐波输出直角棱镜(10)、(12)和(11)等，其特征是在成直角的扩展仪底座(8)上，与入射光入口(14)垂直方向上从右至左依次排列有分别固定在一个五维光学微调架(13)上的Pelin-Broca棱镜(1)，KTP晶体加工成的二次谐波发生器(2)，封装在光学腔内的KD*P晶体加工成的四次谐波发生器(3)，1/4波片(4)和封装在光学腔内的KT*P晶体加工成的三次谐波发生器(5)，以及将激光线偏折90°角的另一块Pelin-Broca棱镜(6)；在与前述(1)、(2)、(3)、(4)、(5)和(6)光路垂直方向上，在扩展仪底座(8)上依次有固定在五维光学维调架(13)上的四次谐波输出直角棱镜(12)，三次谐波输出直角棱镜(11)，二次谐波输出直角棱镜(10)和基波输出直角棱镜(9)以及直角色散棱镜(7)；与(9)、(10)、(11)、(12)输出光路对应地，在扩展仪侧面板(15)上开有相应基波输出口(19)、二次谐波输出口(18)、三次谐波输出口(17)和四次谐波输出口(16)。
本设计中(1)-为Penli-Broca棱镜，它在此的作用是将基波转角90度，以防止棱镜表面反射基波损伤激光器；(2)-二次谐波发生器，也称二倍频晶体，本实施例采用的是KTP晶体。在KTP晶体的基波入射面镀有增透膜。通过KTP晶体，基波发生倍频，产生二次谐波。KTP晶体具有高转换效率、高抗损伤阈值、匹配角随温度变化小等特点，因此无需温度控制设备。增透膜使得前表面反射减少，因此倍频效率也进一步提高：(3)-四次谐波发生器，也称四倍频晶体，本实施例采用的是KD*P晶体。为了防止KD*P晶体在空气中潮解，本实施例将KD*P晶体封装在一光学腔内，并采用折射率匹配的溶液作为保护介质。通过它，二次谐波发生倍频效应，产生四次谐波：(4)-1/4波片；(5)-三次谐波发生器，也称三倍频晶体，本实施例采用的是KD*P晶体。封装方法同上。通过它，基波和二次谐波发生合频，产生三次谐波；(6)-Pelin-Broca棱镜，将激光线偏折90度角，并将不同波长的激光分开。本实施例中Pelin-Broca棱镜的材料为紫外石英，它对355纳米和266纳米的激光没有吸收；(7)-直角色散镜，也称屋脊棱镜。本实施例中直角色散棱镜的材料也为紫外石英，同样是为了对紫外激光没有吸收。它的作用是将各波长的激光束进一步地分开，并使它们转向180度角；(8)-扩展仪底座，所有的光学元件都通过微调架(13)固定在扩展仪底座上；(9)-基波输出直角棱镜，可选用全反镜作为输出镜，全反射镜的特点是输出效率高，但反射镜片必须镀对红外光高反射膜；(10)-二次谐波输出直角棱镜，可选用全反镜；(11)-三次谐波输出直角棱镜。在本实施例中，该棱镜采用紫外石英材料。可选用全反镜作为输出镜；(12)-四次谐波输出直角棱镜。在本实施例中该棱镜采用紫外石英材料。可选用全反镜作为输出镜。在本实施例中除底座外，以上各项光学元件均安装在五维光学微调架(13)上，因此可以精确的调节各光学元件的位置和角度。
Claims (1)
1、一种钇铝石榴石激光器剩余红外光波长扩展仪，包括有二次谐波发生器(2)、四次谐波发生器(3)和三次谐波发生器(5)以及相应地谐波输出直角棱镜(10)、(11)和(12)等，其特征是在成直角的扩展仪底座(8)上，与入射光入口(14)垂直方向上从右至左依次排列有分别固定在一个五维光学微调架(13)上的Pelin-Broca棱镜(1)，KTP晶体加工成的二次谐波发生器(2)，封装在光学腔内的KD*P晶体加工成的四次谐波发生器(3)，1/4波片(4)和封装在光学腔内的KD*P晶体加工成的三次谐波发生器(5)，以及将激光线偏折90°角的另一块Pelin-Broca棱镜(6)；在与前述(1)、(2)、(3)、(4)、(5)和(6)光路垂直方向上，在扩展仪底座(8)上依次有固定在五维光学维调架(13)上的四次谐波输出直角棱镜(12)，三次谐波输出直角棱镜(11)，二次谐波输出直角棱镜(10)和基波输出直角棱镜(9)以及直角色散棱镜(7)；与(9)、(10)、(11)、(12)输出光路对应地，在扩展仪侧面板(15)上开有相应基波输出口(19)、二次谐波输出口(18)、三次谐波输出口(17)和四次谐波输出口(16)。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 98246477 CN2349707Y (zh) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 钇铝石榴石激光器剩余红外光波长扩展仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 98246477 CN2349707Y (zh) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 钇铝石榴石激光器剩余红外光波长扩展仪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2349707Y true CN2349707Y (zh) | 1999-11-17 |
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ID=33991922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 98246477 Expired - Fee Related CN2349707Y (zh) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 钇铝石榴石激光器剩余红外光波长扩展仪 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN2349707Y (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100454038C (zh) * | 2006-10-27 | 2009-01-21 | 中国科学院武汉物理与数学研究所 | 采用位置敏感探测器的大气湍流探测激光雷达 |
| CN1945356B (zh) * | 2006-10-27 | 2010-05-12 | 武汉大学 | 多功能大气激光雷达 |
| CN103529525A (zh) * | 2013-10-29 | 2014-01-22 | 东南大学 | 一种单插靶位可调光激励装置及调谐方法 |
-
1998
- 1998-11-13 CN CN 98246477 patent/CN2349707Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100454038C (zh) * | 2006-10-27 | 2009-01-21 | 中国科学院武汉物理与数学研究所 | 采用位置敏感探测器的大气湍流探测激光雷达 |
| CN1945356B (zh) * | 2006-10-27 | 2010-05-12 | 武汉大学 | 多功能大气激光雷达 |
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