[实用新型]一种腔内增强的参量振荡和倍频转换激光器

说明书

本实用新型提出了一种激光腔内基波给产生的参量振荡和参量振荡产生的新激光波的倍频转换激光器，包括：第一谐振腔、第二谐振腔、基波增益介质、参量振荡腔体的参量振荡晶体、参量振荡产生的新波的倍频介质和倍频分出的光学分光部件；第二谐振腔与参量放大晶体相对设置，在参量放大晶体的至少一个端面上设计晶体界面成为布鲁斯特角度，参量振荡晶体将基波转换为信号波和闲置波并通过参量谐振腔谐振；倍频模块位于信号波的光路径上，通过倍频模块得到倍频以后的信号波；信号波通过倍频模块得到倍频信号波。同样的道理，也可以得到闲置波的倍频。本实用新型通过设置参量振荡晶体及倍频模块，实现激光腔内的二次频率转换，产生频率可调谐的激光辐射。

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，特别涉及一种腔内增强的参量振荡和倍频转换激光器。

背景技术

近年来，特定光频激光器件的应用越来越多。各种光的颜色，如，远红外，红外，红色，黄色，橙色，绿色，蓝色，和紫外的激光、可调谐波长的光源是为了显示图像具有更广泛的色彩范围，生物光子应用，化学，三维感知，激光雷达和生物监测仪器及医疗光源等应用。

对于这些应用，现有的已知增益介质可以通过气体、solid-state材料、电泵浦半导体和光泵浦，在各种功率水平和操作模式下提供所需的各种色彩激光辐射。半导体作为增益介质，用于产生紫外线、可见光和红外激光辐射。气体激光器可以产生良好的紫外线(uv)，可见光和红外线(ir)光。电子或光泵浦的半导体激光器可以在可见光频率范围内产生红外和近红外基本激光光源及其谐波。直接半导体激光辐射能产生红光和蓝光，紫辐射具有良好的功率。直接半导体二极管激光器可以产生蓝绿色到绿色的激光辐射与毫瓦功率最近，不太理想的输出光束质量。然而，气体激光器通常体积很大，工作的能源效率非常低。半导体二极管激光器是不可用于产生高功率的直接可见光或基本TEM00光束质量的光束。基于光泵浦或电泵浦的半导体增益激光器能够通过腔内或腔外倍频或三倍转换产生可见光的激光辐射。但是，它们的输出频率受某些半导体量子阱结构设计的辐射增益介质的限制。

今天有许多有用的波长不容易产生，特别是连续的波(cw)，例如，红光以波长在625毫微米和635毫微米、560毫微米和591毫微米laser光为laser图象显示或生物医学和生物仪器.激光图像显示需要低成本和可靠的红光激光。采用脉冲红光的方法，利用腔内1064nm束泵浦的光参量振荡器(参量)的信号束与其基本泵浦光束的重复脉冲和频率混合产生的激光，据报道在专利中产生626-629nm 648nm由Karakawa，Robert j.Martin和Stephen。然而，一个典型的q开关脉冲激光器只能产生脉冲输出，需要额外的q开关设备和相关的电子学。因此，这种系统的成本很高。掺镨YLF激光器可以在607nm和639nm和其他频率产生特定的颜色，但需要蓝光泵浦。因此，所产生的激光器非常昂贵。639nm的激光光源也太深，无法很好地在显示上应用。有需要产生波长或频率可调谐的激光。以前的实用新型没有解决的问题，产生连续波(cw)可见光辐射与简单的激光体系结构。

许多，通过直接增益介质放大受激发射和谐波转换方法被使用在解决这些困难上。一种传统的方法是使用腔内频率加倍或三倍，腔外的一次或多次对输出基本频率的转换而得到所需的激光束频率或波长。这些频率转换方法可以产生有效的谐波转换。然而，这些频率是离散的，而不是可调谐或任意选择的。