一种双脉冲腔内倍频激光器的制作方法

本发明涉及激光技术领域，尤其涉及一种双脉冲腔内倍频激光器。

背景技术：

传统的在激光腔内产生双脉冲的方法是双腔法，即使用两个激光谐振腔分别产生激光脉冲，再通过光合束的方式，把两个脉冲合为一路输出，结构十分复杂，调节困难。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种双脉冲腔内倍频激光器，其结构简单、制造成本低，容易控制双脉冲的间隔，能够直接在腔内产生倍频光，从基频到倍频的转化效率高。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种双脉冲腔内倍频激光器，包括第一腔镜、第二腔镜、第一二向色镜、第一增益晶体、q开关、倍频晶体和第一泵浦源，所述q开关、第一增益晶体、第一二向色镜和倍频晶体依次设于所述第二腔镜与第一腔镜之间；所述第二腔镜对基频光高反射，所述第一二向色镜对基频光透射、且对倍频光高反射，所述第一腔镜对基频光高反射，对倍频光透射；当所述q开关由高损耗转为低损耗时，激光器腔内的基频光震荡并产生脉冲，同时基频光通过所述倍频晶体产生倍频激光，基频光正向通过所述倍频晶体时产生的倍频激光通过所述第一腔镜直接输出；基频光反向通过所述倍频晶体时产生的倍频激光被所述第一二向色镜反射后再通过所述第一腔镜输出；正反向产生的倍频激光存在光程差l，形成双脉冲输出。

进一步的，所述第一二向色镜为45度入射的二向色镜，该第一二向色镜连接有反射镜，45度入射的所述第一二向色镜用于将基频光反向通过所述倍频晶体所产生的倍频激光转出谐振腔，再由所述反射镜原路反射回来。

进一步的，所述倍频晶体与所述第一腔镜之间增设第二二向色镜、第二增益晶体和第二泵浦源，所述第二增益晶体和第二泵浦源用于补充通过所述倍频晶体损耗后的基频光的能量，进而使两个倍频脉冲能量相同。

进一步的，所述第一二向色镜镀膜ar@1064nm、hr@532nm。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明在两个腔镜之间设置二向色镜、增益晶体、q开关、倍频晶体，结构简单、制造成本低，容易控制双脉冲的间隔，能够直接在腔内产生倍频光，从基频到倍频的转化效率高。

2、本发明利用脉冲震荡的基频光通过倍频晶体产生倍频激光，基频光正向通过倍频晶体时产生的倍频激光通过直接输出；基频光反向通过倍频晶体时产生的倍频激光被二向色镜反射后再输出；利用正反向输出存在的光程差形成双脉冲输出。

附图说明

图1为本发明双脉冲腔内倍频激光器之一的结构示意图。

图2为本发明双脉冲腔内倍频激光器之二的结构示意图。

图3为本发明双脉冲腔内倍频激光器之三的结构示意图。

图4为双脉冲腔内倍频激光器与单脉冲激光器应用效率对比图。

附图标记说明：

1、第一腔镜；2、第二腔镜；3、第一二向色镜；4、第一增益晶体；5、q开关；6、倍频晶体；7、第一泵浦源；8、反射镜；9、第二二向色镜；10、第二增益晶体；11、第二泵浦源。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：

参见图1所示，一种双脉冲腔内倍频激光器，包括第一腔镜1、第二腔镜2、第一二向色镜3、第一增益晶体4、q开关5、倍频晶体6和第一泵浦源7，所述q开关5、第一增益晶体4、第一二向色镜3和倍频晶体6依次设于所述第二腔镜2与第一腔镜1之间；所述第二腔镜2对基频光高反射，所述第一二向色镜3对基频光透射、且对倍频光高反射，所述第一腔镜1对基频光高反射，对倍频光透射；当所述q开关5由高损耗转为低损耗时，激光器腔内的基频光震荡并产生脉冲，同时基频光通过所述倍频晶体6产生倍频激光，基频光正向通过所述倍频晶体6时产生的倍频激光通过所述第一腔镜1直接输出；基频光反向通过所述倍频晶体6时产生的倍频激光被所述第一二向色镜3反射后再通过所述第一腔镜1输出；正反向产生的倍频激光存在光程差l，形成双脉冲输出。光程差l的距离可以根据双脉冲激光的脉宽和频率设置。

参见图2所示，所述第一二向色镜3为45度入射的二向色镜，该第一二向色镜3连接有反射镜8，45度入射的所述第一二向色镜3用于将基频光反向通过所述倍频晶体6所产生的倍频激光转出谐振腔，再由所述反射镜8原路反射回来。

参见图3所示，所述倍频晶体6与所述第一腔镜1之间增设第二二向色镜9、第二增益晶体10和第二泵浦源11，所述第二增益晶体10和第二泵浦源11用于补充通过所述倍频晶体6损耗后的基频光的能量，进而使两个倍频脉冲能量相同。

所述第一二向色镜3镀膜ar@1064nm、hr@532nm。

参见图4所示，本发明双脉冲腔内倍频激光器产生的双脉冲激光应用于激光加工领域时，其去除率要明显高于单脉冲激光，在切割、钻孔、材料去除等加工领域有明显优势。

以上所述仅为本发明的具体实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：

1.一种双脉冲腔内倍频激光器，其特征在于：包括第一腔镜(1)、第二腔镜(2)、第一二向色镜(3)、第一增益晶体(4)、q开关(5)、倍频晶体(6)和第一泵浦源(7)，所述q开关(5)、第一增益晶体(4)、第一二向色镜(3)和倍频晶体(6)依次设于所述第二腔镜(2)与第一腔镜(1)之间；所述第二腔镜(2)对基频光高反射，所述第一二向色镜(3)对基频光透射、且对倍频光高反射，所述第一腔镜(1)对基频光高反射，对倍频光透射；当所述q开关(5)由高损耗转为低损耗时，激光器腔内的基频光震荡并产生脉冲，同时基频光通过所述倍频晶体(6)产生倍频激光，基频光正向通过所述倍频晶体(6)时产生的倍频激光通过所述第一腔镜(1)直接输出；基频光反向通过所述倍频晶体(6)时产生的倍频激光被所述第一二向色镜(3)反射后再通过所述第一腔镜(1)输出；正反向产生的倍频激光存在光程差l，形成双脉冲输出。

2.根据权利要求1所述的一种双脉冲腔内倍频激光器，其特征在于：所述第一二向色镜(3)为45度入射的二向色镜，该第一二向色镜(3)连接有反射镜(8)，45度入射的所述第一二向色镜(3)用于将基频光反向通过所述倍频晶体(6)所产生的倍频激光转出谐振腔，再由所述反射镜(8)原路反射回来。

3.根据权利要求1所述的一种双脉冲腔内倍频激光器，其特征在于：所述倍频晶体(6)与所述第一腔镜(1)之间增设第二二向色镜(9)、第二增益晶体(10)和第二泵浦源(11)，所述第二增益晶体(10)和第二泵浦源(11)用于补充通过所述倍频晶体(6)损耗后的基频光的能量，进而使两个倍频脉冲能量相同。

4.根据权利要求1所述的一种双脉冲腔内倍频激光器，其特征在于：所述第一二向色镜(3)镀膜ar@1064nm、hr@532nm。

技术总结
本发明公开了一种双脉冲腔内倍频激光器，包括第一腔镜、第二腔镜、第一二向色镜、第一增益晶体、Q开关、倍频晶体和第一泵浦源，所述Q开关、第一增益晶体、第一二向色镜和倍频晶体依次设于第二腔镜与第一腔镜之间；第二腔镜对基频光高反射，第一二向色镜对基频光透射、且对倍频光高反射，第一腔镜对基频光高反射，对倍频光透射；基频光正向通过倍频晶体时产生的倍频激光通过直接输出；基频光反向通过倍频晶体时产生的倍频激光被二向色镜反射后再输出；利用正反向输出存在的光程差形成双脉冲输出。本发明结构简单、制造成本低，容易控制双脉冲的间隔，能够直接在腔内产生倍频光，从基频到倍频的转化效率高。

技术研发人员：游伟琳;董灵健;林小强;庄杰;曹宇
受保护的技术使用者：福州市纳飞光电科技有限公司
技术研发日：2021.04.16
技术公布日：2021.06.11