专利名称：激光二极管泵浦全固态紫外脉冲激光器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及激光器，特别涉及二极管泵浦全固态调Q 355nm紫外脉冲激光器。
背景技术：
紫外脉冲激光器在许多领域都有着广泛的应用，如微电子技术中的超大规模集成电路的电子元件封装、超大规模集成电路芯片的紫外光刻、IT产业中的高密度光盘存储技术、医疗中的紫外光激光刀、器械的微细加工、工程材料的激光改性，如塑料的永久性冷标刻，以及树脂的立体快速立体成型、现代生物中DNA基因工程、生物芯片技术的应用、农业生物技术中的育种，改良、印刷行业中的曝光光源、激光核聚变等，因此紫外脉冲激光器在应用上有着良好的市场前景。
当今普遍使用的激光器有气体紫外激光器或灯泵浦的紫外激光器，气体紫外激光器诸设备庞大、效率低、寿命短和稳定性差，维护操作较复杂；灯泵浦激光增益介质时的吸收效率低、热效应明显。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种激光二极管泵浦全固态紫外脉冲激光器，其体积小、效率高、结构紧凑、工作安全、适应性强。
实现本实用新型的技术方案是这样解决的一种激光二极管泵浦全固态紫外脉冲激光器，包括半导体激光器、自聚焦透镜、激光晶体、倍频晶体、和频晶体、声光调Q晶体，其中一条光路，半导体激光器出射的泵浦光通过耦合光纤输出，由自聚焦透镜将泵浦光通过激光晶体的泵浦端面镀膜形成平面反射镜后聚焦到激光晶体的泵浦端面上，激光晶体吸收泵浦光能量后产生受激荧光辐射，激光由平面反射镜，经过激光晶体、出射光射入声光调Q晶体后入射到平凹全反镜上，射入平面分色镜、出射光射入和频晶体、频晶体的出射光经过倍频晶体后，入射到平凹反射镜上；另一条光路由紫外激光的引出光路构成，平面分色镜将产生的紫外激光引出谐振腔后，由透镜会聚，经过石英棱镜折射后将倍频的绿光激光束与和频后的紫外激光束分离，再由紫外激光反射镜引出激光器。
平面反射镜与平凹全反镜调整距离范围在220～275mm之间；平凹全反镜与平凹反射镜的调整距离范围在90～120mm之间。
平凹全反镜镀有532nm和1.064μm高反膜，反射率大于99.9％，曲率半径选取范围为80～200mm；平凹反射镜镀有532nm和1.064μm高反膜，反射率大于99.9％，曲率半径选取范围为40～60mm。
本实用新型中自聚焦透镜利用其折射率成梯度分布的特点，将激光二极管光纤输出的泵浦光聚焦到激光晶体的端面上，不仅可以有效地提高谐振腔内基频光的三次谐波转换效率，而且紫外脉冲重复频率在较大范围内都可以连续可调。
附图为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
附图为本实用新型的具体实施例；
以下结合附图对本实用新型的内容作进一步说明参见附图所示，自聚焦透镜耦合的全固态调Q 355nm紫外脉冲激光器的具体工作方式为其中一条光路，半导体激光器1出射的泵浦光通过耦合光纤2输出，由自聚焦透镜3将泵浦光通过激光晶体的泵浦端面镀膜形成平面反射镜9(M1)后聚焦到激光晶体4的泵浦端面上。激光晶体吸收泵浦光能量后产生受激荧光辐射，辐射的荧光在由激光晶体的泵浦端面镀膜形成平面反射镜9、平凹全反镜10、平凹反射镜11构成的谐振腔内来回振荡形成基频光束。激光由平面反射镜9，经过激光晶体4、声光调Q晶体5，入射到平凹全反镜10上，通过平面分色镜6、和频晶体8、倍频晶体7后，入射到平凹反射镜11上。另一条光路由紫外激光的引出光路构成，平面分色镜6将产生的紫外激光引出谐振腔后，由透镜12会聚，经过石英棱镜13折射后将倍频的绿光激光束与和频后的紫外激光束分离，在由紫外激光反射镜14引出激光器。
工作过程半导体激光器1通过耦合输出光纤2与自聚焦透镜3相连，自聚焦透镜3固定于三维调整架上，三维调整架固定于水平移动平台上。半导体激光器1出射的泵浦光经过自聚焦透镜3聚焦后，入射到激光晶体4的左端面上。激光晶体4侧壁涂抹有银粉，用铟箔包裹后装入通有循环冷却水的散热铜块中。通水散热铜块经过进水口和出水口分别与恒温冷却器的进水管和出水管相连。激光晶体4吸收半导体激光器泵浦光能量后产生受激荧光辐射。受激辐射的荧光在组建的谐振腔中来回振荡形成基频激光，也就是说，受激辐射荧光由激光晶体的泵浦端面镀膜形成平面反射镜9、平凹全反镜10、平凹反射镜11构成的谐振腔内来回振荡形成基频光束。基频激光由平面反射镜9，经过激光晶体4、声光调Q晶体5，入射到平凹全反镜10上，通过平面分色镜6、和频晶体8、倍频晶体7后，入射到平凹反射镜11上。另外紫外激光由平面分色镜6引出谐振腔后，由透镜12会聚，经过石英棱镜13折射后将倍频的绿光激光束与和频后的紫外激光束分离，在由紫外激光反射镜14引出激光器，实现本实用新型激光二极管泵浦355nm紫外激光。
权利要求1.一种激光二极管泵浦全固态紫外脉冲激光器，包括半导体激光器(1)、自聚焦透镜(3)、激光晶体(4)、倍频晶体(7)、和频晶体(8)、声光调Q晶体(5)，其特征在于，半导体激光器(1)出射的泵浦光通过耦合光纤(2)输出，由自聚焦透镜(3)将泵浦光通过激光晶体的泵浦端面镀膜形成平面反射镜(9)后聚焦到激光晶体(4)的泵浦端面上，激光晶体(4)吸收泵浦光能量后产生受激荧光辐射，激光由平面反射镜(9)，经过激光晶体(4)、出射光射入声光调Q晶体(5)后入射到平凹全反镜(10)上，射入平面分色镜(6)、出射光射入和频晶体(8)、频晶体(8)的出射光经过倍频晶体(7)后，入射到平凹反射镜(11)上；平面分色镜(6)将产生的紫外激光引出谐振腔后，由透镜(12)会聚，经过石英棱镜(13)折射后将倍频的绿光激光束与和频后的紫外激光束分离，再由紫外激光反射镜(14)引出激光器。
2.根据权利要求1所述的激光二极管泵浦全固态紫外脉冲激光器，其特征在于，平面反射镜(9)与平凹全反镜(10)调整距离范围在220～275mm之间；平凹全反镜(10)与平凹反射镜(11)的调整距离范围在90～120mm之间。
3.根据权利要求1所述的激光二极管泵浦全固态紫外脉冲激光器，其特征在于，平凹全反镜(10)镀有532nm和1.064μm高反膜，反射率大于99.9％，曲率半径选取范围为80～200mm；
4.根据权利要求1所述的激光二极管泵浦全固态紫外脉冲激光器，其特征在于，平凹反射镜(11)镀有532nm和1.064μm高反膜，反射率大于99.9％，曲率半径选取范围为40～60mm。
专利摘要本实用新型公开了一种激光二极管泵浦全固态紫外脉冲激光器，包括半导体激光器出射的泵浦光通过耦合光纤输出，由自聚焦透镜将泵浦光聚焦到激光晶体的泵浦端面上，辐射的荧光在谐振腔内来回振荡形成基频光束，激光由平面反射镜，经过激光晶体、声光调Q晶体，入射到平凹全反镜上，通过平面分色镜、和频晶体、倍频晶体后，入射到平凹反射镜上。平面分色镜由透镜会聚，经过石英棱镜折射后将倍频的绿光激光束与和频后的紫外激光束分离，在由紫外激光反射镜引出激光器。本实用新型结构紧凑、输出脉冲平均功率高、脉冲重复频率大范围内可调等优点，激光医学、材料变性成型加工、生物育种基因工程、印刷行业等，都有着广阔的应用空间和良好的市场前景。
文档编号H01S3/081GK2805154SQ20042008656
公开日2006年8月9日 申请日期2004年12月31日 优先权日2004年12月31日
发明者白晋涛 申请人:西北大学, 陕西西大科里奥光电技术有限公司