[发明专利]一种结构紧凑的高效率级联倍频激光器

权利要求书

1.一种结构紧凑的高效率级联倍频激光器，其特征在于：包括：依次设置的近红外半导体激光器(2)、光束整形透镜组(4)、级联倍频装置、准直镜(11)和二色镜(12)；

所述近红外半导体激光器(2)的发射端发出的光线依次穿过光束整形透镜组(4)、级联倍频装置、准直镜(11)和二色镜(12)；

所述级联倍频装置包括多个倍频装置(5)，多个倍频装置(5)依次设于光束整形透镜组(4)与准直镜(11)之间；

所述准直镜(11)的两面均镀有近红外激光高透膜和倍频激光高透膜；

所述二色镜(12)的轴线与入射光线呈45°角设置，二色镜(12)的两面均镀有45°角近红外激光高反膜和45°角倍频激光高透膜，二色镜(12)的一侧设有光线收集器(13)；

所述光线收集器(13)的接收端正对于二色镜(12)的反射光。

2.根据权利要求1所述的一种结构紧凑的高效率级联倍频激光器，其特征在于：所述近红外半导体激光器(2)为近红外边发射半导体激光器、垂直腔面发射半导体激光器或光纤耦合输出的近红外半导体激光器。

3.根据权利要求1所述的一种结构紧凑的高效率级联倍频激光器，其特征在于：所述近红外半导体激光器(2)电连接第一温度控制器(1)，所述第一温度控制器(1)通过控温热沉(3)对近红外半导体激光器(2)进行温度控制。

4.根据权利要求1所述的一种结构紧凑的高效率级联倍频激光器，其特征在于：所述光束整形透镜组(4)包括非球面透镜(41)和柱透镜(42)，所述非球面透镜(41)设于近红外半导体激光器(2)与柱透镜(42)之间。

5.根据权利要求1所述的一种结构紧凑的高效率级联倍频激光器，其特征在于：所述倍频装置(5)包括一个聚焦镜(51)和一个倍频晶体(54)，所述聚焦镜(51)设于倍频晶体(54)靠近光束整形透镜组(4)的一侧，近红外半导体激光器(2)发出的光线最先穿过的聚焦镜(51)的两面均镀有近红外激光高透膜，其余聚焦镜(51)的两面均镀有近红外激光高透膜和倍频激光高透膜。

6.根据权利要求5所述的一种结构紧凑的高效率级联倍频激光器，其特征在于：所述倍频晶体(54)设有多个，每个倍频晶体(54)电连接一个第二温度控制器(53)，所述第二温度控制器(53)通过控温热沉(3)对倍频晶体(54)进行温度控制。

7.根据权利要求3所述的一种结构紧凑的高效率级联倍频激光器，其特征在于：所述第一温度控制器(1)包括TEC半导体制冷片(7)，所述第二温度控制器(53)为TEC温控装置，所述TEC温控装置包括两个TEC半导体制冷片(7)，两个TEC半导体制冷片(7)分别设于倍频晶体(54)相对的两侧，TEC半导体制冷片(7)靠近倍频晶体(54)的一侧无缝贴合有控温热沉(3)；

或者，所述第一温度控制器(1)包括TEC半导体制冷片(7)，所述第二温度控制器(53)为温控炉装置，所述温控炉装置包括合金金属丝(10)，所述合金金属丝(10)缠绕在两个控温热沉(3)上，两个控温热沉(3)之间设有倍频晶体(54)。

8.根据权利要求3或7所述的一种结构紧凑的高效率级联倍频激光器，其特征在于：所述第一温度控制器(1)和第二温度控制器(53)的温度控制精度均大于0.1℃。

9.根据权利要求5所述的一种结构紧凑的高效率级联倍频激光器，其特征在于：所述聚焦镜(51)为消色差聚焦镜。

10.根据权利要求5所述的一种结构紧凑的高效率级联倍频激光器，其特征在于：所述倍频晶体(54)为角度匹配的临界相位匹配晶体时，临界相位匹配晶体以走离补偿方式设置。