专利名称：：一种晶体倍频器的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及激光和光学领域，尤其涉及晶体倍频器领域。
背景技术：
：非线性晶体在激光器倍频中是必不可少的元件，非线性晶体的倍频转换效率是基频光光强、相位匹配因子、晶体长度等参数的函数。一般倍频晶体越厚，倍频效率越高，但由于倍频晶体存在走离效应，因此长度不能太长，故倍频晶体存在最佳相干长度Lc,因此当倍频晶体一旦确定，厚度基本也就确定。而对固定的倍频晶体，相位匹配因子也是确定的。因此，唯一可大大提高倍频转换效率的方法是增加基频光的功率密度。声光调Q激光器具有其独特优点由于声光Q开关是快开关，可以获得1000次/秒以上的高重复率的激光脉冲，因此声光调Q激光器的重复性很好。但是声光调Q激光器也有缺点它只适用于低增益的连续激光器，对于高增益的激光器，开关能力差，脉宽比较宽，开关速度比电光Q开关慢。对于低增益的调Q激光器，其功率密度仅能达到几百W/cm"的量级，这么低的功率密度限制了倍频晶体的转换效率，因此要提高声光调Q激光器的倍频效率，必须解决功率密度低的问题。
实用新型内容因此，本实用新型提出利用非线性倍频晶体Ae和Acp两个方向接受角相差十倍或几十倍的特点，采用棱镜或棱镜对压缩激光一个方向，使功率密度提高，以提高倍频效率，来解决上述问题。本实用新型的技术方案是本晶体倍频器包括第一变束棱镜，设置于入射光处；第二变束棱镜，设置于第一变束棱镜的出射光处，其出射光耦合进倍频晶体接受角小的方向；倍频晶体，设置于第二变束棱镜的出射光处，其被配置为其A9和Acp两个方向接受角相差十倍或几十倍。进一步的，所述的第一变束棱镜和所述的第二变束棱镜的通光面还设置有增透膜层，以减少激光功率损失；所述的倍频晶体是非线性倍频晶体，其具有Ae和A(p两个方向接受角相差十倍或几十倍的特点。进一步的，为恢复光束被压缩方向，可以在所述的倍频晶体后设置与所述的第一变束棱镜和所述的第二变束棱镜镜面对称的第三变束棱镜和第四变束棱镜。进一步的，本晶体倍频器通过改变所述的第一变束棱镜和所述的第二变束棱镜的位置，使第一变束棱镜的入射光方向与第二变束棱镜的出射光方向平行或者使第一变束棱镜的入射光方向与第二变束棱镜的出射光方向垂直。扩展的，可以将所述的第一变束棱镜和直角转向棱镜胶合成第一组合型变束棱镜，所述的第一组合型变束棱镜替代所述的笫二变束棱镜，其他不变，构成90°恒偏向系统。可以将所述的第二变束棱镜和直角转向棱镜胶合成第二组合型变束棱镜，所述的第一组合型变束棱镜替代所述的第二变束棱镜，所述的第二组合型变束棱镜替代所述的第一变束棱^:,构成o。恒偏向系统。本实用新型的晶体倍频器，尤其适用于声光调Q激光倍频。本实用新型采用如上技术方案，不仅具有结构简单，且大大提高倍频效率的伊乙点。图1是本实用新型的第一种实施例的结构图；图2是本实用新型的第二种实施例的结构图；图3是本实用新型的第三种实施例的结构图；图4是本实用新型的第四种实施例的结构图；图5是本实用新型的第五种实施例的结构图。具体实施方式现结合附图说明和具体实施方式对本实用新型进一步说明。本实用新型利用非线性倍频晶体Ae和Acp两个方向接受角相差十倍或几十倍的特点，釆用棱镜或棱镜对压缩激光一个方向，使功率密度提高，以提高倍频效率。普通变束棱镜顶角和压缩倍率的关系为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>根据这个公式，可计算出以不同倍率压缩激光时，需要制作的顶角大小，列表如下表1普通变束棱镜的顶角与压缩倍率的关系<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>如图1所示的第一实施例的结构，从声光调Q激光器输出的光束，其y方向通过第一变束棱镜101和第二变束棱镜102被压缩。之后，光束进入倍频晶体103,其中被压缩的方向是倍频晶体103接受角小的方向，可能是A9或Acp——视倍频晶体和波长而定，如采用非线性倍频晶体KTP倍频1064nm激光，温度为300K时，Ae和△(p方向的接受角分别为62.63mrad/cm和14.08mrad/cm。那么此时，被棱镜压缩的方向应该是KTP接受角小的方向——Acp方向。假设棱镜的压缩倍率是10倍，那么光束在Acp方向的功率密度将提高10倍，那么倍频效率会提高IO倍。不同倍频晶体对同一波长的激光倍频，或者同一倍频晶体对不同波长的光束倍频或和频，A9和Acp两个方向接受角都不相同。下表是常用的倍频晶体在一些波长处的接受角表2常用晶体A9和Acp两个方向接受角<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>采用图1所示的第一实施方式的出射光两个方向角不一样，如果需要两个方向角相等，可以采用如图2所示的第二实施例结构调整，声光调Q激光器出射的光束经过第一变束棱镜201和第二变束棱镜202压缩一个方向后进入倍频晶体203倍频，从倍频晶体203出射的倍频光两个方向角不一样，通过另一个镜面对称排布的棱镜对，即第三变束棱镜204和第四变束棱镜205可恢复光束被压缩方向。这种结构相对于柱面透镜压缩光束有很多优点1、尺寸更小；2、一般柱面透镜以不同倍率压缩激光时，需更换不同焦距的柱面透镜，而棱镜对则不需要，它可对各种不同光斑大小的光压缩。如果倍频晶体Ae和Acp两个方向接受角相差很大，比如几十倍，这种情况下要求压缩倍率更高，此时可以采用压缩倍率高的棱镜对来压缩激光光束接受角小的方向。图3所示的第三实施例是普通变束棱镜对组成的90。恒偏向晶体倍频器，其与图1所示的第一实施例不同的是改变所述的第一变束棱镜301和所述的第二变束棱镜302的位置，使第一变束棱镜301的入射光方向与第二变束棱镜302的出射光方向垂直。对于要求光束恒偏向的系统，亦可以采用图4和图5所示的实施例结构。图4所示的第四实施例结构是90。恒偏向系统，由一对变束棱镜构成，由直角转向棱镜402和第一变束棱镜403胶合构成一块组合型变束棱镜。光通过组合变束棱镜时，直角转向棱镜402，只对光起卯。转向作用。若直角转向棱镜402和第一变束棱镜403两棱镜材料相同、棱镜角相等，那么垂直入射到直角转向棱镜的光束，由普通变束棱镜出射时，出射光必垂至于第二变束棱镜401中的入射光。图5所示的第五实施例结构则是0。恒偏向系统，由一对组合型变束棱镜组成。直角转向棱镜501和第一变束棱镜502组成第一块組合型变束棱镜，直角转向棱镜503和第二变束棱镜504组成第二块组合型变束棱镜，垂直入射到直角转向棱镜501的光束，由第二变束棱镜504出射时，出射光必垂至于直角转向棱镜501中的入射光。出射光束和入射光束同方向，但会有一个横向的偏移。本实用新型可在变束棱镜通光面上镀增透膜，以减少激光功率损失。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。权利要求1.一种晶体倍频器，其特征在于包括第一变束棱镜，设置于入射光处；第二变束棱镜，设置于第一变束棱镜的出射光处，其出射光耦合进倍频晶体接受角小的方向；倍频晶体，设置于第二变束棱镜的出射光处，其被配置为其Δθ和Δφ两个方向接受角相差十倍或几十倍。2.如权利要求l所述的晶体倍频器，其特征在于所述的第一变束棱镜和所述的第二变束棱镜的通光面还设置有增透膜层；所述的倍频晶体是非线性倍频晶体。3.如权利要求l所述的晶体倍频器，其特征在于所述的倍频晶体后设置有与所述的第一变束棱镜和所述的第二变束棱镜镜面对称的第三变束棱镜和第四变束棱4竟。4.如权利要求1或2所述的晶体倍频器，其特征在于设置所述的第一变束棱镜与第二变束棱镜的相对位置，使其入射光方向与第二变束棱镜的出射光方向平4亍。5.如权利要求1或2所述的晶体倍频器，其特征在于设置所述的第一变束棱镜与第二变束棱镜的相对位置，使其入射光方向与第二变束棱镜的出射光方向垂直。6.如权利要求l所述的晶体倍频器，其特征在于所述的第一变束棱镜和直角转向棱镜胶合成第一组合型变束棱镜，所述的第一組合型变束棱镜替代所述的第二变束棱镜。7.如权利要求1或6所迷的晶体倍频器，其特征在于所述的第二变束棱镜和直角转向棱镜胶合成第二组合型变束棱镜，所述的第一组合型变束棱镜替代所述的第二变束棱镜，所述的第二组合型变束棱镜替代所述的第一变束棱镜。专利摘要本实用新型涉及激光和光学领域，尤其涉及晶体倍频器领域。本晶体倍频器包括第一变束棱镜，设置于入射光处；第二变束棱镜，设置于第一变束棱镜的出射光处，其出射光耦合进倍频晶体接受角小的方向；倍频晶体，设置于第二变束棱镜的出射处，其被配置为其Δθ和Δφ两个方向接受角相差十倍或几十倍。所述的第一变束棱镜和所述的第二变束棱镜的通光面还设置有增透膜层。本实用新型的晶体倍频器，尤其适用于声光调Q激光倍频。本实用新型采用如上技术方案，不仅具有结构简单，且可以大大提高倍频效率。文档编号H01S3/117GK201378677SQ20092013680公开日2010年1月6日申请日期2009年2月17日优先权日2009年2月17日发明者凌吉武,砺吴,英邱,陈卫民申请人:福州高意通讯有限公司