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专利号: 2023103891219
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种绿光双频激光系统,其特征在于,包括:

泵浦光源(101),用于产生泵浦光;

分光镜(103),设置在所述泵浦光源(101)的光路下游,用于对射向其的所述泵浦光分束,形成第一激光束和第二激光束;

第一谐振腔,设置在所述分光镜(103)的光路下游,用于调制射向所述第一谐振腔的所述第一激光束,并输出第三激光束,其中,所述第三激光束为P线性偏振光,且波长为第一波长;

第二谐振腔,设置在所述分光镜(103)的下游,用于调制射向所述第二谐振腔的所述第二激光束,并输出第四激光束,其中,所述第四激光束为S线性偏振光,且波长为第二波长,其中,所述第一波长与所述第二波长为中心波长,且所述第一波长和所述第二波长不同;

第一半波片(201),设置在所述第一谐振腔和所述第二谐振腔的下游,所述第一半波片(201)旋转角度为0°至90°之间,用于调整射向其的所述第三激光束和所述第四激光束的不同偏振态下的输出功率比;

第一倍频晶体温控组件,设置在所述第一半波片(201)的光路下游,用于将所述第四激光束转化为第一绿光,其中,所述第一绿光为P线性偏振光,且波长为第一目标波长;

第二倍频晶体温控组件,设置在所述第一半波片(201)的光路下游,用于将所述第三激光束转化为第二绿光,其中,所述第二绿光为S线性偏振光,且波长为第二目标波长,其中,所述第一目标波长与所述第二目标波长为绿光波段的不同波长;

第二半波片(212),设置在所述第一倍频晶体温控组件和所述第二倍频晶体温控组件的光路下游,用于调制所述第一绿光和所述第二绿光的正交偏振态。

2.如权利要求1所述的绿光双频激光系统,其特征在于,还包括:双凸透镜(102),设置在所述泵浦光源(101)和所述分光镜(103)之间的光路上,用于对所述泵浦光准直;

第一全反镜(104),设置在所述分光镜(103)的光路下游,用于调整所述第一激光束的传输路径;

第一平凸透镜(105),设置在所述第一全反镜(104)的光路下游,用于将所述第一激光束聚焦至所述第一谐振腔;

第二平凸透镜(110),设置在所述分光镜(103)的光路下游,用于将所述第二激光束聚焦至所述第二谐振腔。

3.如权利要求2所述的绿光双频激光系统,其特征在于,所述第一谐振腔包括:第一全反腔镜(106),设置在所述第一平凸透镜(105)的光路下游,用于传输第一激光束;

第一激光晶体(107),为Nd:YVO4晶体增益介质,设置在所述第一全反腔镜(106)的光路下游,用于产生第三激光束;

第一偏振片(108),设置在所述第一激光晶体(107)的光路下游,用于滤除所述第一激光束中的S线性偏振光;

第二全反镜(109),设置在所述第一偏振片(108)的光路下游,用于调整所述第三激光束的传输路径;

第一偏振分光棱镜(113),设置在所述第二全反镜(109)的光路下游,用于透射所述第三激光束;

输出腔镜(114),设置在所述第一偏振分光棱镜(113)的下游,用于将所述第三激光束输出至所述第一半波片(201)。

4.如权利要求3所述的绿光双频激光系统,其特征在于,所述第二谐振腔包括:第二全反腔镜(111),设置在所述第二平凸透镜(110)的光路下游,用于传输所述第二激光束;

第二激光晶体(112),为Nd:GdVO4晶体增益介质,设置在所述第二全反腔镜(111)的光路下游,用于形成所述第四激光束;

所述第一偏振分光棱镜(113),还设置在所述第二激光晶体(112)的光路下游,用于反射所述第四激光束;

所述输出腔镜(114),还用于将所述第四激光束输出至所述第一半波片(201)。

5.如权利要求1所述的绿光双频激光系统,其特征在于,还包括:第二偏振分光棱镜(202),设置在所述第一半波片(201)的光路下游,用于将所述第三激光束透射至所述第二倍频晶体温控组件,以及将所述第四激光束反射至所述第一倍频晶体温控组件。

6.如权利要求5所述的绿光双频激光系统,其特征在于,所述第一倍频晶体温控组件包括:第三半波片(203),设置在所述第二偏振分光棱镜(202)的光路下游,用于将所述第四激光束中的所述S线性偏振光偏振态旋转90°,调整为P线性偏振光;

第三平凸透镜(204),设置在所述第三半波片(203)的光路下游,用于将所述第三半波片(203)输出的所述第四激光束聚焦;

第一倍频晶体温控模块(205),设置在所述第三平凸透镜(204)的光路下游,用于对所述第四激光束倍频,以便形成转换为所述第一绿光;

第三偏振片(211),设置在所述第一倍频晶体温控模块(205)的光路下游,用于滤除所述第一绿光中的S线性偏振光。

7.如权利要求6所述的绿光双频激光系统,其特征在于,所述第二倍频晶体温控组件包括:第三全反镜(206),设置在所述第二偏振分光棱镜(202)的光路下游,用于调整所述第三激光束的传输路径;

第四平凸透镜(207),设置在所述第三全反镜(206)的光路下游,用于将所述第三激光束聚焦;

第二倍频晶体温控模块(208),设置在所述第四平凸透镜(207)的光路下游,用于对所述第三激光束倍频,以便形成转换为所述第二绿光;

第四半波片(209),设置在所述第二倍频晶体温控模块(208)的光路下游,用于将所述第二绿光的P线性偏振绿光偏振态旋转90°,调整为S线偏振光;

第二偏振片(210),设置在所述第四半波片(209)的光路下游,用于将所述第二绿光反射至所述第三偏振片(211);

所述第三偏振片(211),还设置在所述第二偏振片(210)的光路下游,用于将所述第二绿光反射至所述第二半波片(212)。

8.如权利要求7所述的绿光双频激光系统,其特征在于,所述第一倍频晶体温控模块(205)和所述第二倍频晶体温控模块(208)均包括:倍频晶体(2052),用于将所述第一波长和所述第二波长倍频,以便将所述第一波长转换为所述第一目标波长,以及将所述第二波长倍频转换为所述第二目标波长;

金属热沉结构(2051),用于夹持所述倍频晶体(2052);

温度传感器(2053),置于所述金属热沉结构(2051)内,用于检测所述倍频晶体(2052)工作产生热量传递至所述金属热沉结构(2051)的情况下,所述金属热沉结构(2051)的温度;

半导体制冷器(2054),与所述金属热沉结构(2051)的下表面贴合,用于调节所述金属热沉结构(2051)的温度;

电源驱动模块(2055),分别与所述温度传感器(2053)和所述半导体制冷器(2054)连接,用于响应于所述温度传感器(2053)的反馈信号,向所述半导体制冷器(2054)输出调节信号。

9.如权利要求7所述的绿光双频激光系统,其特征在于,还包括二向色镜(213),设置在所述第二半波片(212)的光路下游,用于透射所述第一绿光和所述第二绿光中残留的所述第一波长和所述第二波长的激光,并反射所述第一绿光和所述第二绿光。