[发明专利]一种极紫外激光的调Q装置

说明书

本发明涉及极紫外激光的调Q装置及其使用方法，包括光源，光源的一侧安装有分束片，驱动光束一侧安装有第一平移台，第一平移台内部安装有驱动透镜，第一平移台一侧安装有第一全反镜、第二全反镜和第三全反镜，第三全反镜下方安装有合束片；调Q光束一侧安装有第二平移台，第二平移台内部安装有调Q透镜，第二平移台的一侧安装有第四全反镜，第四全反镜的一侧安装有椭偏器，合束片的另一侧安装有气体盒，气体盒内有惰性气体，气体盒的内部还具有调Q焦点和驱动焦点，气体盒的外部安装有铝膜，铝膜的一侧为Q值可调的极紫外激光。本发明结构简单，操作简易，适用性强，不仅提供了极紫外激光输出的调Q新手段，而且将促进相关领域的深入发展。

技术领域

本发明涉及一种极紫外激光的调Q装置及其使用方法，利用腔外透镜实现腔内Q开关功能并控制腔内工作介质（惰性气体）与驱动光源相互作用产生高次谐波，从而得到Q值可控的极紫外激光，适用于极紫外激光（高次谐波）的产生和调Q等领域。

背景技术

极紫外乃至X射线激光一般难以采用传统的激光晶体来产生，而且由于其易于被大气吸收，通常需要将激光产生元件置于真空环境中。因此，极紫外乃至X射线激光一般以高次谐波的形式产生，即强场可见激光与惰性气体相互作用获得基频光的高倍频输出，这是一种利用高阶非线性效应得到的极紫外激光，但这种方式产生的极紫外激光一般效率低下且不容易实现调Q功能。

Q开关是激光系统中一个重要的光学元件，它通过阻断或不阻断光的反射通道来抑制或产生激光脉冲，分主动Q开关和被动Q开关。主动Q开关是由外部机械或电子信号使Q值发生变化；被动Q开关是由激光器自身完成Q值的变化。他们的共同原理都是有意降低初始激发出来的光子数量，即Q值。传统的主动Q开关主要由石英晶体，压电转换器，阻抗元件，射频插头和壳体等组成。压电转换器没有施加射频信号时，石英晶体保持原有的常规折射率，使得激光棒发射出来的平行光能透过石英晶体经反光镜返回后再穿过石英晶体，从而能再次返回激光棒。一旦压电转换器没有施加射频信号，压电转换器立即在石英体内产生超声波使它的折射率发生变化，这样透过石英晶体的光线发生折射而偏离反光镜，使光线无法返回激光棒。由于光子返回激光棒是激发激光的必要条件，因此给压电转换器施加和撤除射频信号，成为关掉和释放激光的控制手段。

由于高次谐波过程不同于传统的激光产生过程，传统的Q开关不适用于极紫外乃至X射线激光（高次谐波）系统，因此，提出本发明。

发明内容

针对现有技术的上述技术问题，本发明的目的是提供一种极紫外激光的调Q装置及其使用方法，该装置属于主动Q开关类型，利用腔外透镜的调节来实现腔内Q开关功能并控制腔内工作介质（惰性气体）与驱动光源相互作用产生高次谐波，从而得到Q值可控的极紫外激光。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种极紫外激光的调Q装置，包括光源，所述光源的一侧安装有分束片，所述分束片将光源分成驱动光束和调Q光束，所述驱动光束的一侧安装有第一平移台，所述第一平移台内部安装有驱动透镜，第一平移台的一侧安装有第一全反镜，所述第一全反镜的下方安装有第二全反镜，所述第二全反镜的一侧安装有第三全反镜，所述第三全反镜的下方安装有合束片；所述调Q光束的一侧安装有第二平移台，所述第二平移台内部安装有调Q透镜，第二平移台的一侧安装有第四全反镜，所述第四全反镜的一侧安装有椭偏器，所述椭偏器位于合束片的一侧，所述合束片的另一侧安装有气体盒，所述气体盒内有惰性气体，气体盒的内部还具有调Q焦点和驱动焦点，气体盒的外部安装有铝膜，所述铝膜的一侧为Q值可调的极紫外激光，所述的气体盒、铝膜和极紫外激光均置于真空环境中。

一种极紫外激光的调Q装置的使用方法，包括以下步骤：

（1）驱动光源，通过分束片将光源分成调Q光束和驱动光束；

（2）调Q光束通过调Q透镜在气体盒内形成调Q焦点，所述调Q焦点的位置调节通过第二平移台改变调Q透镜的位置来实现，所述调Q光束通过椭偏器来调节椭偏度，抑制调Q光束自身的高次谐波辐射；