[实用新型]一种电光调Q腔内倍频亚纳秒脉冲绿光激光器

说明书

本实用新型公开了一种电光调Q腔内倍频亚纳秒脉冲绿光激光器，包括：泵浦源、泵浦耦合元件、偏振分光棱镜、激光增益介质、λ/4波片、电光开关、基频谐振腔反射镜、谐波分离境、倍频晶体和基频/倍频谐振腔反射镜。本实用新型通过短腔结构、腔内倍频、电光调Q方式，实现了高倍频效率的亚纳秒脉冲绿光激光输出，可以直接用于需要亚纳秒脉冲绿光激光器的场合；通过腔内倍频的方式，实现亚纳秒脉冲输出，具有结构紧凑、效率高、稳定可靠、成本低等优点。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，尤其是一种电光调Q腔内倍频亚纳秒脉冲绿光激光器。

背景技术

亚纳秒脉冲绿光激光器是指脉冲宽度小于1ns的绿光激光器，与传统的调Q纳秒脉冲激光(10～100ns脉宽)相比，具有脉宽窄，峰值功率高等优点，对于激光微纳加工应用来说可以减小加工的热影响区，改善加工效率；对应激光测距应用，在相同能量下，亚纳秒脉宽激光比几纳、几十秒脉宽激光的测距精度及测距距离可以提高几倍至几十倍。相比于红外脉冲激光器，具有波长短等优点，在激光海洋雷达、激光精细加工、激光医疗、非线性光学等方面都有广泛的应用。常用的亚纳秒脉冲激光器的产生方法有被动调Q微片激光器、短腔电光调Q激光器、锁模激光器、腔倒空、SBS压缩脉宽、电调制半导体激光器等。而传统亚纳秒脉冲绿光激光器一般是通过腔外倍频来实现的，由于倍频效率与基频光的峰值功率密度有成正比，有些应用为了提升倍频效率，在基频及倍频装置之间加入整形光学元件，因此整个光路存在结构复杂，光光转换效率低，尺寸大等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种电光调Q腔内倍频亚纳秒脉冲绿光激光器，能够实现高效率、结构紧凑的亚纳秒脉冲绿光激光输出，从而满足激光微加工、激光测距、激光医疗、科研等领域的应用。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电光调Q腔内倍频亚纳秒脉冲绿光激光器，包括：泵浦源、泵浦耦合元件、偏振分光棱镜、激光增益介质、λ/4波片、电光开关、基频谐振腔反射镜、谐波分离境、倍频晶体和基频/倍频谐振腔反射镜；泵浦源发射的泵浦光经泵浦耦合元件聚焦到增益介质内，偏振分光棱镜与基频谐振腔反射镜、基频/倍频谐振腔反射镜构成L型折叠谐振腔，λ/4波片与电光开关在折叠腔的一个臂上，谐波分离境和倍频晶体在谐振腔的另一个臂上。

优选的，泵浦源输出方式为空间光输出或光纤耦合输出，泵浦方式为脉冲泵浦或连续泵浦。

优选的，泵浦耦合元件采用单透镜或透镜组结构，将泵浦光以一定光斑尺寸耦合到激光增益介质内。

优选的，激光器的谐振腔采用L型折叠腔结构，偏振分光棱镜作为谐振腔的折叠镜，偏振分光棱镜在谐振腔内同时起到偏振片及谐振腔折叠镜的作用，此偏振分光棱镜的通光面同时需要镀有泵浦光增透膜。

优选的，激光增益介质为Nd:YVO₄晶体、Nd:GdVO₄晶体、Nd:YAG晶体、Nd:YLF晶体，能够输出1μm波长的激光晶体。

优选的，激光增益介质、λ/4波片激光电光开关放在折叠腔的一个臂上，与偏振分光棱镜共同作用实现电光调Q；谐波分离镜及倍频晶体放在谐振腔的另一臂上，实现基频光线偏振输出与倍频晶体倍频的偏振匹配，实现最大倍频效率。

优选的，激光器采用电光调Q方式工作，调Q方式可以是加压式电光调Q或退压式电光调Q。

优选的，电光开光可以为RTP电光开关、BBO电光开关、LGS电光开关、LN电光开关或KD*P电光开关。

优选的，倍频方式采用腔内倍频，倍频晶体的相位匹配方式可以是临界相位匹配或非临界相位匹配；倍频光的输出方式为在偏振分光棱镜与倍频晶体之间插入谐波分离镜，谐波分离镜的入射角度为45°或其他角度，可以实现基频光通过，倍频光输出；倍频晶体为LBO晶体、KTP晶体、PPLN晶体、BBO晶体。