及用于產(chǎn)生Nd:YAG激光的三次諧波(在紫外中)的可更換地安裝的模塊。因?yàn)榇蟛糠止鈱W(xué)和涂層材料易受紫外和深紫外輻射的侵害，由于復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)出現(xiàn)另外的問題。塊狀材料中的損害機(jī)制是眾所周知的并且在一定程度上時(shí)可控制的。但是，激光工作環(huán)境中的污染、排氣和濕度是降解和損害紫外激光中的材料和涂層的主要根源。相反，對(duì)于二次諧波發(fā)生，光學(xué)器件和涂層不吸收可見的綠輻射，因此損害并不是大問題。因此，本發(fā)明特別適用于產(chǎn)生紫外輻射的激光和頻率轉(zhuǎn)換模塊。
[0043]在本發(fā)明涉及Nd:YAG及其三次諧波時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明同樣可應(yīng)用于其它激光，比如 Nd:YAP、Nd:YLF、Nd:YA10、Nd:YV04、Yb:YAG 和 Nd:玻璃。
[0044]技術(shù)人員應(yīng)該理解，在激光波長(zhǎng)上具有預(yù)期的光學(xué)特性、包括反射率和必要激光入射損害閾值的任何激光腔鏡片101-104可能是合適的。技術(shù)人員也應(yīng)該理解，基于激光和腔內(nèi)的光的波長(zhǎng)，以及基于客戶需求選擇鏡片。
[0045]該Q開關(guān)可以為，例如:主動(dòng)的聲光或電光Q開關(guān)、利用飽和吸收晶體比如Cr: YAG、Cr: GSGG、Co: MALO或V: YAG的被動(dòng)Q開關(guān)，或主動(dòng)-被動(dòng)結(jié)合的Q開關(guān)。
[0046]二次諧波發(fā)生器可以為KDP，但，此外，技術(shù)人員應(yīng)該理解，其它材料可以同樣適用并且基于激光的基頻選擇該材料。同樣地，三次諧波發(fā)生器可以為，例如硼酸鋇(BBO)或三硼酸鋰(LBO)。
[0047]第一和第二光學(xué)元件可以為由紫外級(jí)熔融硅制成的、具有發(fā)射紅外線和反射高次諧波的涂層的平面鏡或曲面鏡。可替換地，該第一和/或第二光學(xué)元件可以為可透射的光學(xué)窗口，比如防反射地涂布紫外級(jí)熔融硅或藍(lán)寶石，并且反射元件可以固定地安裝在激光模擬板上。
[0048]該第一和第二光學(xué)元件至少部分地促成頻率轉(zhuǎn)換元件的封裝?？梢酝ㄟ^用波紋管密封完成封裝。可替換地，可以利用由非排氣(在紫外中)材料，比如金屬、陶瓷、玻璃或PTFE制成的簡(jiǎn)單的盒形殼體完成封裝。另外可替換地，鏡片和/或窗口可以擴(kuò)散式粘合至頻率轉(zhuǎn)換元件的面。通過利用，優(yōu)選非排氣(在紫外中)材料，比如銦箔/金屬絲和/或PTFE墊片密封提供密封性。
[0049]該動(dòng)力學(xué)平臺(tái)或基座可以是豎直的或側(cè)面對(duì)準(zhǔn)的入口、萬向架、單軸或雙軸動(dòng)力學(xué)基座。該動(dòng)力學(xué)基座也可以為精確地預(yù)先對(duì)準(zhǔn)并且永久焊接/膠合的元件。該熱穩(wěn)定元件可以為，例如，與控制溫度的熱交換機(jī)相連的珀?duì)柼蛭⑼ǖ览鋮s板。該氣體吹掃可以是，例如:氮?dú)?、干燥空氣與氧氣的混合物、惰性氣體或惰性氣體的混合物，或從排氣產(chǎn)物過濾的閉環(huán)干燥空氣。
[0050]本發(fā)明不受限于所述實(shí)施例，而是延伸至權(quán)利要求的全部范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種腔內(nèi)模塊，其設(shè)置成可更換地安裝在激光共振腔內(nèi)部，該腔內(nèi)模塊包括: 第一光學(xué)元件； 第二光學(xué)元件；以及 頻率轉(zhuǎn)換元件，該頻率轉(zhuǎn)換元件設(shè)置成接收第一頻率的光并輸出第二頻率的光，其中所述第一光學(xué)元件在第一頻率是至少部分透射的；并且 其中所述頻率轉(zhuǎn)換元件至少由所述第一光學(xué)元件和第二光學(xué)元件封裝。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腔內(nèi)模塊，其特征在與，所述第一頻率為所述激光共振腔的基頻和/或所述激光共振腔的基頻的更高頻諧波。3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的腔內(nèi)模塊，其特征在于，所述第二頻率為第一頻率的更高頻諧波。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的腔內(nèi)模塊，其特征在于，所述第一光學(xué)元件和/或第二光學(xué)元件在第二頻率處是反射性的。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的腔內(nèi)模塊，其特征在于，所述第二光學(xué)元件在第一頻率處是反射性的。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的腔內(nèi)模塊，其特征在于，所述頻率轉(zhuǎn)換元件密封在所述第一和第二光學(xué)元件之間。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的腔內(nèi)模塊，其特征在于，所述第一和/或第二光學(xué)元件的第一表面與外部環(huán)境是密封隔離的。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的腔內(nèi)模塊，其特征在于，所述第一頻率轉(zhuǎn)換元件由波紋管進(jìn)一步封裝。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的腔內(nèi)模塊，其特征在于，所述頻率轉(zhuǎn)換元件包括非線性光學(xué)晶體。10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的腔內(nèi)模塊，其特征在于，第一腔內(nèi)鏡片、第二腔內(nèi)鏡片和頻率轉(zhuǎn)換元件設(shè)置在公共光軸上以形成在第二頻率處的共振腔。11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的腔內(nèi)模塊，其特征在于，所述頻率轉(zhuǎn)換元件安裝在動(dòng)力學(xué)平臺(tái)上。12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的腔內(nèi)模塊，其特征在于，所述頻率轉(zhuǎn)換元件可選地利用泊爾帖元件被熱穩(wěn)定化，進(jìn)一步可選地，其中所述泊爾帖元件安裝在水冷卻式平臺(tái)上。13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的腔內(nèi)模塊，其特征在于，所述第一光學(xué)元件和/或第二光學(xué)元件安裝在動(dòng)力學(xué)平臺(tái)上；和/或所述第一和/或所述第二腔內(nèi)鏡片為水冷卻式的。14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的腔內(nèi)模塊，其特征在于，在所述頻率轉(zhuǎn)換元件與所述第一和第二光學(xué)元件之間的封裝空間是經(jīng)氣體吹掃的。15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的腔內(nèi)模塊，其特征在于，在所述頻率轉(zhuǎn)換元件與所述第一和第二光學(xué)元件之間的封裝空間是真空。16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的腔內(nèi)模塊，其特征在于，所述頻率轉(zhuǎn)換元件的至少一個(gè)面粘合至光學(xué)窗口。17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的腔內(nèi)模塊，其特征在于，所述腔內(nèi)模塊連接至用于在一個(gè)或更多個(gè)方向上平移所述腔內(nèi)模塊的平移機(jī)構(gòu)。18.—種激光共振腔: 第一激光腔鏡片； 激光增益介質(zhì)； 權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)所述的腔內(nèi)模塊； 其中設(shè)置所述腔內(nèi)模塊的第二光學(xué)元件，以形成所述第二激光腔鏡片。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的激光共振腔，其特征在于，其進(jìn)一步包括在所述腔內(nèi)模塊和所述第一激光腔鏡片之間的二次諧波發(fā)生器。20.一種基本如在此結(jié)合附圖描述的腔內(nèi)模塊或激光共振腔。
【專利摘要】提供一種設(shè)置成可更換地安裝在激光共振腔內(nèi)部的腔內(nèi)模塊（150）。該腔內(nèi)模塊包括：第一光學(xué)元件（104）、第二光學(xué)元件（102），以及頻率轉(zhuǎn)換元件（107）。所述頻率轉(zhuǎn)換元件設(shè)置成接收第一頻率的光并輸出第二頻率的光。所述第一光學(xué)元件在第一頻率處是至少部分透射的。所述頻率轉(zhuǎn)換元件至少由所述第一光學(xué)元件和第二光學(xué)元件封裝。該激光共振器可以包括HR端鏡片（101）、Q開關(guān)（108）、Nd:YAG激光增益介質(zhì)（105）、在激光基波處透射并在其二次諧波處反射的鏡片（103）、發(fā)生二次諧波的非線性晶體（106）、第一光學(xué)元件（104）、用于產(chǎn)生三次諧波的非線性晶體（107）以及反射激光基波和SH并透射三次諧波的鏡片（102），該第一光學(xué)元件（104）為在三次諧波處反射并在基波和SH處透射的鏡片?？梢云揭圃撃K（150），以提供發(fā)生三次諧波的晶體（107）的面的未損害部分或在該非線性晶體不能再繼續(xù)使用的情況下替換該晶體以延長(zhǎng)激光的壽命。
【IPC分類】H01S3/082, H01S3/105, H01S3/109, H01S3/16, H01S3/11, H01S3/02, H01S3/04
【公開號(hào)】CN104937789
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380054245
【發(fā)明人】權(quán)英凱, 阿列克謝·羅丹
【申請(qǐng)人】高功率激光光電有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2013年8月21日
【公告號(hào)】EP2888790A1, US20150194784, WO2014029996A1