[发明专利]一种采用佩林布洛卡棱镜分光的紫外激光器装置及方法

说明书

本发明提供了一种采用佩林布洛卡棱镜分光的紫外激光器装置及方法，该装置包括用于输出红外激光基频激光器，所述红外激光经该第一晶体转化后形成部分红外激光转化的绿光激光和剩余的第一残余红外激光，然后经过第二晶体转化后，形成紫光激光、残余绿光激光和第二残余红外激光，该三种光以布儒斯特角入射无需镀膜的佩林布洛卡棱镜进行分光，入射的紫光激光经折射、全反射后依然按布儒斯特角出射，实现紫光光斑无畸变且光束偏转90度输出，达到快速方便调试的效果，且佩林布洛卡棱镜无需镀膜，不会引入膜层对紫光损伤的问题，确保了本发明紫光输出功率不受损失，提高使用寿命的有益效果。

技术领域

本发明涉及紫外激光器技术领域，具体涉及一种采用佩林布洛卡棱镜分光的紫外激光器装置及方法。

背景技术

紫外激光器因其输出波长更短，光子能量更高，聚焦光斑更小，与材料作用时直接破坏连接物质原子组分的化学键，所以加工时几乎无热效应，广泛应用于FPC切割，电路板切割，非金属打标等精细加工领域。

紫外激光器基本都是采用红外激光依次进行二倍频和/或三倍频晶体输出紫外激光。目前，紫外激光器大多会用多片双色镀膜镜片(如紫外高反射，红外和绿光高透射或紫外高透射，红外和绿光高反射的膜系)对残余红外和绿光激光进行滤除，输出干净的紫外激光，此种紫外激光器采用多片镀膜镜片，因膜层材料容易吸收紫外，造成膜层损伤，进而使激光输出功率下降，输出光束模式变差，激光器使用寿命大打折扣。

再者，还有将三(或四)倍频晶体输出面做成布儒斯特角，因折射率和偏振不同对输出三种波长光进行分离，光斑形状发生了畸变变化，如：由圆形变为椭圆形，若要恢复原形状，还需要再用棱镜、棱镜组或柱透镜组进行光斑整形，造成系统结构复杂，且调试起来也极不方便。

因此，对于本领域技术人员来说，亟需研发一种紫外激光器，以解决上述问题所带来的困扰。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种采用佩林布洛卡棱镜分光的紫外激光器装置，以解决现有技术中因镀膜镜片而造成的紫光输出功率损失，进而影响使用寿命，及因光斑整形系统而造成的系统复杂，调试不便的问题，进而本发明在实现结构简单、调试操作方便的同时，也能够实现确保紫光输出功率不受损失，提高使用寿命的有益效果。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种采用佩林布洛卡棱镜分光的紫外激光器装置，包括：

基频激光器，用于输出红外激光；

第一晶体，所述红外激光入射所述第一晶体，经该第一晶体转化后，形成第一合频体激光，所述第一合频体激光包括绿光激光和剩余的第一残余红外激光；

第二晶体，所述第一合频体激光入射所述第二晶体，经该第二晶体转化后，形成第二合频体激光，所述第二合频体激光包括紫光激光、残余绿光激光和第二残余红外激光；

无需镀膜的佩林布洛卡棱镜，所述第二合频体激光以布儒斯特角入射所述佩林布洛卡棱镜的第一直角面进行分光，入射的所述紫光激光经折射、全反射后依然按布儒斯特角出射，形成出射的所述紫光激光，入射的所述紫光激光的方向与出射的所述紫光激光的方向之间的夹角为90°，所述残余绿光激光和第二残余红外激光以不同的角度出射，并均由废光吸收座收集。

进一步地，所述第二晶体的出射面的倾斜角度不大于5°，以确保输出的紫光激光、残余绿光激光和第二残余红外激光不易产生分光，及确保紫光激光几乎无形状变化的效果。

进一步地，所述第一晶体为二倍频晶体，所述第二晶体为三倍频晶体或四倍频晶体。

进一步地，还包括光束变换组件，所述光束变换组件位于所述红外激光器与所述二倍频晶体之间和/或所述二倍频晶体与所述三倍频晶体或四倍频晶体之间。

进一步地，所述光束变换组件为单透镜或多透镜组。