[发明专利]Nd:YLF激光四倍频装置及调试方法

说明书

一种Nd：YLF激光四倍频装置及调试方法，该装置构成包括Nd：YLF基频激光器，沿该Nd：YLF基频激光器的激光输出方向依次是二倍频晶体、第一二倍频激光色分离膜和第二二倍频激光色分离膜、四倍频晶体、第一四倍频激光分离膜和第二四倍频激光分离膜，所述的第一二倍频激光色分离膜、第二二倍频激光色分离膜、第一四倍频激光分离膜和第二四倍频激光分离膜均与光路成45°放置，所述的四倍频晶体的温度由温度控制装置控制。本发明具有装置稳定、调试方法简便快捷、四倍频转换率高等优点。

技术领域

本发明涉及四倍频激光，特别是一种Nd:YLF激光四倍频装置及调试方法，其优点是装置稳定、调试方便快捷、四倍频转换效率高。

背景技术

四倍频激光与传统的红外和可见波段的激光相比具有更短的波长，不仅可以获得更小的聚焦光斑，而且在一些特殊的材料上具有更高的吸收系数，因此四倍频激光可应用于硅和陶瓷材料的加工、蓝宝石晶体划线、多层PCB电路板铜层的打孔等。四倍频激光由于其单光子能量高衍射作用小等优点而广泛应用于荧光检测，精细加工和光刻等方面。除此之外，四倍频激光还广泛应用于超高密度光驱、精密材料加工、紫外固化、光刻、光印刷、医疗、光谱分析、科学研究等领域。目前市面上所用的四倍频激光器，在四倍频过程中一般是对四倍频晶体进行临界相位匹配。但是，临界相位匹配方法对角度和稳定性具有较高的要求，并且具有走离效应，以及输入光发散引起的相位失配等问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题在于提供一种Nd:YLF激光四倍频装置及调试方法，该装置在四倍频过程中采用非临界相位匹配，将角度敏感特性降低4个数量级，该装置具有稳定性好、调试方便快捷、四倍频转换效率高的特点，具有较高的应用价值。

本发明的技术解决方案如下：

一种Nd:YLF激光四倍频装置，特点在于其构成包括Nd:YLF基频激光器，沿该Nd:YLF基频激光器的激光输出方向依次是二倍频晶体、第一二倍频激光色分离膜和第二二倍频激光色分离膜、四倍频晶体、第一四倍频激光分离膜和第二四倍频激光分离膜，所述的第一二倍频激光色分离膜、第二二倍频激光色分离膜、第一四倍频激光分离膜和第二四倍频激光分离膜均与光路成45°放置，所述的四倍频晶体的温度由温度控制装置控制。

所述的Nd:YLF激光四倍频装置的调试方法，：该方法包括下列步骤：

1)在所述的第二四倍频激光分离膜的输出光方向设置四倍频激光取样镜，在该四倍频激光取样镜的反射光方向设置四倍频激光能量计；

2)通过所述的温度控制装置精密调节所述的四倍频晶体的温度，同时观察所述的四倍频激光能量计，使四倍频激光输出达到最大为止。

所述的Nd:YLF激光器产生基频1053nm激光的。

所述的二倍频晶体将1053nm激光倍频为527nm激光的晶体。

所述的四倍频晶体为可将527nm激光倍频为263nm激光的部分掺氘KDP晶体。

所述四倍频温度控制装置为水循环温度控制装置，可以大范围精密控制四倍频晶体温度的装置。

与现有四倍频激光装置相比，本发明的显著优点在于：

1、利用非临界相位匹配实现四倍频，可避免临界相位匹配的走离效应。

2、控制晶体温度达到相位匹配后，加大了晶体的接收角宽，将角度敏感特性降低4个数量级。

3、温度控制装置精度较高，可适应不同浓度掺氘KDP晶体。

4、精密调节温度，可以消除Nd:YLF基频激光器产生基频激光所带来中心波长漂移影响；

5、利用两块二倍频激光色分离膜，可得到较为纯净的单一波长二倍频激光。利用两块四倍频激光色分离膜，可得到较为纯净的单一波长四倍频激光。