[发明专利]482.5nm泵浦Pr:KYF获得305nm连续激光的圆盘激光器

说明书

技术领域

本发明涉及一种482.5nm泵浦Pr:KYF获得305nm连续激光的圆盘激光器 ，其泵浦光为482.5nm激光，能够经一次倍频获得305nm连续激光，并 且，激光晶体的热效应得到减轻，泵浦能量利用率得到提高，最终效 果为输出激光的功率得到提高，属于激光技术领域。

背景技术

目前，紫外激光的产生主要有两种方法。一种是利用非线性倍频晶体 对1 μm波长附近的基频光进行非线性倍频，再利用另一块倍频晶体 对得到的二次谐波进行非线性倍频，也就是通过对基频光进行四倍频 来产生紫外激光；另一种方法是利用非线性倍频晶体对1 μm波长附 近的基频光进行非线性倍频，再利用非线性和频晶体对基频光和二次 谐波进行非线性和频来产生紫外激光。上述两种产生紫外激光的方法 都需要两次非线性频率变换过程，由于每次变换都是有一定比例的， 多次变换导致总变换效率较低，很难获得高功率紫外连续激光。

于是诞生了一种通过一次非线性频率变换获得305nm连续激光的技术， 如董渊等人发表的论文“All-solid-state blue laser pumped  Pr:KY₃F₁₀-BBO ultraviolet laser at 305 nm”（Laser Phys . Lett. 9,No.2,116~119,2012）所公开的方案。全固态蓝光泵浦激 光器位于全反射镜腔外一侧，Pr:KYF激光晶体位于由全反射镜和输出 耦合镜构成的谐振腔内，BBO非线性倍频晶体位于谐振腔内且与Pr:KY F激光晶体同轴。在471nm连续泵浦激光的激励下，Pr:KYF激光晶体产 生610nm激光，被BBO非线性倍频晶体腔内倍频，产生305nm连续激光。 在该方案中，所述Pr:KYF激光晶体长5 mm、掺杂浓度0.4 %，所述B BO非线性倍频晶体尺寸为3×3×4 mm³、切割角度为θ=90°，输出耦 合镜腔内镜面曲率半径为50 mm。该方案存在的不足其一是当激光器 处于工作状态时，作为增益介质的Pr:KYF激光晶体其温度会在短时间 内明显升高，出现十分严重的热效应，极大地降低了激光器的性能， 难以长时间稳定工作；其二是由于泵浦激光只是单次通过增益介质， 能量的利用率较低；其三是在室温下Pr:KYF激光晶体对471 nm蓝色激 光吸收相对较弱，见图1所示，而Pr:KYF激光晶体对482.5nm蓝色激光 吸收较强。这些不足使得该激光器的光—光转换效率较低。

发明内容

为了有效降低Pr:KYF激光晶体的热效应，提高泵浦光能量的利用率， 采用Pr:KYF激光晶体吸收较强的泵浦光，我们发明了一种482.5nm泵浦 Pr:KYF获得305nm连续激光的圆盘激光器。

在本发明之482.5nm泵浦Pr:KYF获得305nm连续激光的圆盘激光器中， 全反射镜1、 Pr:KYF激光晶体2、倍频晶体3、输出耦合镜4依次同轴排列，如图2所 示，其特征在于，同轴排列的还有抛物面反射镜5，抛物面反射镜5位 于Pr:KYF激光晶体2与输出耦合镜4之间，抛物面反射镜5中心部分有通 孔，其抛物面反射镜面朝向Pr:KYF激光晶体2；全反射镜1是一种金属 热沉，腔内一侧平面镜面镀有482.5 nm、610 nm的高反膜；Pr:KYF 激光晶体2为片状，与全反射镜1腔内一侧平面镜面接触；始端平面反 光镜6轴线、终端平面反光镜7轴线、谐振腔轴线三者平行且位于同一 平面内，始端平面反光镜6及终端平面反光镜7的反光镜面与抛物面反 射镜5的抛物面反射镜面相对，所述反光镜面、抛物面反射镜面镀有4 82.5 nm高反膜；泵浦源提供482.5 nm泵浦光。