[实用新型]一种用于激光的一体化频率转换装置

说明书

本实用新型公开了一种用于激光的一体化频率转换装置，包括：依次排列的第一透镜、第二透镜、第一频率变换模块、第二频率变换模块、第三频率变换模块、分光器和出射光窗；其中，所述第一频率变换模块、第二频率变换模块、第三频率变换模块和分光器置于密封盒内，所述第二透镜安装于所述密封盒的入射窗中。通过第一透镜和第二透镜，能够调整高功率入射基频激光的大小，改变聚焦参量，实现对不同的基频激光光源系统的高效频率变换。使用温控炉对频率变换晶体进行特殊的温度控制，能够防止晶体的潮解，实现相位匹配，提高的频率转换效率和使用寿命。使用惰性气体对对相关模块进行吹扫并密封保护，能够降低损耗，稳定光场，提高光学元件使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，尤其涉及一种用于激光的一体化频率转换装置。

背景技术

深紫外激光能够直接破坏材料的化学键产生刻蚀，不会对加工区域的周边产生热变形等影响，不产生对外围的加热，加工精度高，属于“冷加工”范畴，此外，由于光束的衍射现象是限制加工部件最小尺寸的主要因素，短波长的紫外激光相对近红外激光可以得到更小的聚焦光斑，因此可以进行超精细及特殊材料加工，在精密加工、信息技术、激光医疗、集成电路制造、科学研究等领域都有重要的应用。与准分子激光相比，深紫外固体激光具有重复频率高、光束质量好、相干性好、光斑模式好等优点，非常适用于相干光刻、半导体加工等应用。

然而，现有的基频激光系统，其输出光功率、光斑大小、发散角等各不相同，在先激光频率变换通常只针对特定输出参数的基频激光系统搭建，且各光学元件独立分散，体积较大。因此，需要提供一种能够应用于功率、光斑、发散角等各不相同的基频激光系统的输出光，且体积小的用于激光的一体化频率转换装置。

实用新型内容

为解决以上问题，本实用新型提出一种用于激光的一体化频率转换装置，包括：依次排列的第一透镜、第二透镜、第一频率变换模块、第二频率变换模块、第三频率变换模块、分光器和出射光窗；

其中，所述第一频率变换模块、第二频率变换模块、第三频率变换模块和分光器置于密封盒内，所述第二透镜安装于所述密封盒的入射窗中。

优选地，所述第一透镜和第二透镜之间的距离可调节，第一透镜可根据焦距需求进行更换。

优选地，所述密封盒的底部设置进气口，顶部设置出气口，

或所述密封盒的顶部设置进气口，底部设置出气口。

优选地，所述第一频率变换模块、第二频率变换模块和第三频率变换模块均包括：一个频率变换晶体和一个温控炉；

所述频率变换晶体设置在所述温控炉内。

优选地，所述第一频率变换模块的频率变换晶体，包括：二倍频晶体。

优选地，所述第二频率变换模块的频率变换晶体，包括：三倍频晶体或四倍频晶体。

优选地，所述第三频率变换模块的频率变换晶体，包括：五倍频晶体。

优选地，所述分光器包括色散元件。

优选地，所述密封盒包括：温控装置。

优选地，还包括光学波片，放置在第一频率变换模块、第二频率变换模块和/或第三频率变换模块之前。

与现有技术相比，本实用新型通过调节第一透镜和第二透镜的间距或焦距比例，调节聚焦光斑尺寸和发散角，从而调整聚焦光斑功率密度大小，进而优化频率转换效率。能够应用于功率、光斑大小、发散角等各不相同的基频激光系统的输出光，并且，第一频率变换模块、第二频率变换模块、第三频率变换模块和分光器置于密封盒内，第二透镜安装于所述密封盒的入射窗中，使得装置整体的结构紧凑，体积小。

附图说明