[发明专利]一种激光光束优化装置及激光器

说明书

一种激光光束优化装置及激光器，其中，激光光束优化装置包括用于将基频光变频转换为倍频光输出的变频模块、用于获取倍频光的第一指标信息的第一检测模块以及与变频模块连接的温控模块，变频模块能够可控地在预设平面坐标系中移动，以切换其用以接收基频光的工作点位，温控模块用于在第一指标信息未达到预设要求时，能够可控地调节变频模块的温度，以优化变频模块的变频转换性能。利用变频模块、温控模块和第一检测模块所共同形成的闭环温度调控架构，可在换点后对倍频光的性能进行实时检测和优化，从而能够减小甚至消除换点对输出激光产生的影响，使得激光器能够稳定地输出高性能的激光。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，具体涉及一种激光光束优化装置及激光器。

背景技术

紫外激光器因其所具有的波长短、光斑小、聚集性好、峰值功率高等优点被广泛应用于工业、医疗、军事、探测、科学研究等领域。为了能够获得高功率的激光，通常会借助激光器中的变频晶体材料（即：变频晶体或倍频晶体）对激光波长进行变频处理，如将532nm光变频产生266nm光。受紫外激光波长较短、变频晶体材料自身缺陷、所在光路位置等因素的影响，变频晶体在长期运行时极易受到损伤，致使变频晶体出现坏点，而坏点的出现则会导致激光质量变差、激光器使用寿命缩短等。

鉴于，被激光光束破坏的面积（或者坏点的面积）仅占变频晶体的截面面积的一小部分，现有技术中通常会对变频晶体进行换点处理，以期使变频晶体或激光器能够满足长时间稳定运行应用的要求。然而，换点后往往会伴随着光束质量和光束功率的改变，就精密检测测量、精密加工等对光束要求甚高的领域而言，这会直接影响到检测或加工的精度、激光器或设备应用的稳定性。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种激光光束优化装置以及应用了该优化装置的激光器，以降低换点对光束带来的影响。

根据第一方面，一种实施例中提供一种激光光束优化装置，包括：

变频模块，用于接收基频光，并将所述基频光变频转换为倍频光输出，所述变频模块能够可控地在预设平面坐标系中移动，以切换所述变频模块用以接收基频光的工作点位；

第一检测模块，用于接收所述变频模块输出的至少部分倍频光，以获取所述倍频光的第一指标信息；以及

温控模块，与所述变频模块连接，所述温控模块用于在第一指标信息未达到第一预设要求时，能够可控地调节所述变频模块的温度，以优化所述变频模块的变频转换性能。

一个实施例中，所述第一指标信息包括倍频光的质量信息和功率信息，所述第一预设要求包括预设质量要求和预设功率要求；所述变频模块用于：

在倍频光的质量信息未达到预设质量要求和/或功率信息未达到预设功率要求时，能够可控地在预设周期内调节所述变频模块的温度，直至所述倍频光的质量信息达到预设质量要求且功率信息达到预设功率要求。

一个实施例中，所述变频模块用于：在预设周期后，若所述倍频光的质量信息未达到预设质量要求和/或功率信息未达到预设功率要求，能够可控地由当前工作点位切换至下一工作点位。

一个实施例中，还包括第一光路模块，布置在所述变频模块的倍频光端侧，所述第一光路模块能够将倍频光的至少一部分反射，以形成沿第一路径输出的第一激光和沿第二路径输出的第二激光；所述第一检测模块包括：

第一质量检测件，用于接收所述第一激光，以获取所述倍频光的质量信息，所述第一质量检测件布置在第一路径；以及

第一功率检测件，用于接收所述第二激光，以获取所述倍频光的功率信息，所述第一功率检测件布置在第二路径。

一个实施例中，所述第一光路模块包括第一楔形镜，固定设置在所述变频模块的倍频光输出端侧；所述第一楔形镜用于反射倍频光的一部分，以输出所述第一激光和第二激光；所述第一楔形镜还用于透射倍频光的另一部分，以形成沿第三路径输出的第三激光。

一个实施例中，还包括：