[发明专利]355nm紫外固体激光器

说明书

技术领域

本发明属于全固态激光技术领域，具体涉及一种355nm紫外固体激光器。

背景技术

紫外激光由于具有光子能量大和聚焦性能好的优点，已经广泛运用于工业、科研、医疗及军事等领域，特别是钻孔、打标、划片、焊接等工业微加工领域。半导体激光器（LD）泵浦的全固态紫外激光器，具备体积小、效率高、寿命长、无毒和价格便宜等诸多优点，近年来发展迅速，成为全固态激光技术领域的研究热点之一。全固态紫外激光器又以355nm和266nm紫外激光器最为常见。

目前，对1064nm波长的基频光与532nm波长的倍频光腔内或腔外和频产生三次谐波（即三倍频），是获取高功率355nm紫外激光的主要技术手段。David R. Dudley等报道了题为“Q-switched diode pumped Nd:YAG rod laser with output power of 420W at 532nm and 160W at 355nm”的文章，利用两个大功率泵浦模块串联，在折叠谐振腔内加入双折射补偿元件，虽然355nm激光输出功率高达160W，但谐振腔结构复杂，腔内元件众多，调节困难，较大的插入损耗使得其光-光转换效率仅有6%。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种355nm紫外固体激光器。

本发明的技术方案是：一种355nm紫外固体激光器，包括设置在底板上的半导体侧面泵浦模块，侧面泵浦模块左侧的滑轨上由远及近同轴设置有准直激光器、全反射腔镜、第一声光Q开关和第二声光Q开关，侧面泵浦模块右侧的滑轨上由近及远同轴设置有谐波反射镜、倍频晶体、和频晶体、三次谐波输出镜和光阑。

全反射腔镜、谐波反射镜及三次谐波输出镜均为平面镜。

所述的全反射腔镜内表面镀有1064nm基频波长高反膜。

所述的第一声光Q开关与第二声光Q开关通光端面镀有1064nm波长增透膜。

所述的半导体侧面泵浦模块包括一支尺寸为Φ3mm×130mm的Nd：YAG晶体与40个功率20W的激光器阵列，激光器阵列发射808nm波长的泵浦光，按五角形等间距对称环绕泵浦Nd：YAG晶体。Nd：YAG晶体中Nd³⁺掺杂浓度为0.6at%，通光端面镀有1064nm波长增透膜。

所述的谐波反射镜左端面镀有1064nm波长增透膜，右端面镀有532nm和355nm波长的高反膜及1064nm波长的增透膜。

所述的倍频晶体与和频晶体均为非线性光学晶体三硼酸锂，所述的倍频晶体左右两通光端面均镀有1064nm和532nm波长增透膜，和频晶体左右两通光端面均镀有1064nm、532nm和355nm波长增透膜。

所述的三次谐波输出镜左端面镀有1064nm和532nm波长高反膜及355nm增透膜，右端面面镀有355nm波长增透膜。

本发明提供了一种简单实用的设计，通过直线型内腔三倍频方法实现一种高效高功率的355nm紫外固体激光器。具有结构简单紧凑的特点,谐波反射镜、倍频晶体、和频晶体的依次设置降低插入损耗并且易于调节，双声光Q开关提高了激光器功率，在重复频率为10kHz时，该激光器最大输出功率高达40W，从808nm到355nm的光-光转换效率约为8%，容易实现工程化应用。

附图说明

图1 是本发明的结构示意图；

图2 是本发明中激光的振荡分布图。

     其中：

        1  准直激光器          2  全反射腔镜

        3  第一声光Q开关      4  第二声光Q开关

        5  半导体侧面泵浦模块  6  谐波反射镜

        7  倍频晶体            8  和频晶体

        9  三次谐波输出镜      10 光阑

        11 滑轨                12 底板。

具体实施方式

以下，参照附图和实施例对本发明进行详细说明：

如图1所示，一种355nm紫外固体激光器，包括设置在底板12上的半导体侧面泵浦模块5，侧面泵浦模块5左侧的滑轨11上由远及近同轴设置有准直激光器1、全反射腔镜2、第一声光Q开关3和第二声光Q开关4，侧面泵浦模块5右侧的滑轨11上由近及远同轴设置有谐波反射镜6、倍频晶体7、和频晶体8、 三次谐波输出镜9和光阑10。