專利名稱：基于潛通信應(yīng)用的藍(lán)、綠、紫外固體激光裝置及其激光產(chǎn)生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光器，特別涉及基于潛通信應(yīng)用的全固態(tài)0.5um波段范圍綠光、0. 4um波段范圍藍(lán)光及0. 2um波段范圍紫外光三波長(zhǎng)藍(lán)、綠、紫外激光同時(shí)輸出的固體激光裝置及其激光的產(chǎn)生方法。
背景技術(shù)：
自1960年世界上第一臺(tái)紅寶石激光器誕生以來，各類激光器及激光技術(shù)發(fā)展極為迅速，其中，多波長(zhǎng)激光器的發(fā)展備受矚目，由于它克服了傳統(tǒng)激光器輸出單一波長(zhǎng)的缺陷，在激光醫(yī)學(xué)、激光彩色顯示、激光全彩色電影、大氣監(jiān)測(cè)及科學(xué)實(shí)驗(yàn)中占有重要的地位，頗有理論研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用價(jià)值，國(guó)內(nèi)外都有利用非線性光學(xué)晶體進(jìn)行激光頻率變換以獲得多波長(zhǎng)激光的相關(guān)報(bào)道，但到目前為止，有關(guān)多波長(zhǎng)激光器件的報(bào)道，大多數(shù)都集中在醫(yī)學(xué)、顯示及演示領(lǐng)域中的應(yīng)用，如采用一臺(tái)全固態(tài)鎖模激光器和一臺(tái)光纖激光器提供的基頻光通過腔外倍頻與和頻獲紅、綠、藍(lán)三基色激光同時(shí)輸出(US. Patent，Pub. No. US2001/0010698A1,RGB Laser Radiation Source)；中國(guó)專利(公開號(hào)14111 ΠΑ)中采用一塊PPKTP晶體實(shí)現(xiàn)了紅、黃、藍(lán)三波長(zhǎng)激光同時(shí)輸出。而在激光水下探測(cè)與水下潛通信方面的應(yīng)用，有關(guān)多波長(zhǎng)激光裝置及應(yīng)用的報(bào)道很少。激光探測(cè)技術(shù)在水下目標(biāo)搜索、海洋地質(zhì)勘探、目標(biāo)識(shí)別等領(lǐng)域都具有重要的應(yīng)用價(jià)值，人們?cè)谘芯抗獠ㄔ诤Ｑ笾械膫鞑ヌ匦詴r(shí)， 發(fā)現(xiàn)海水對(duì)0. 4-0. 5um波段內(nèi)的藍(lán)綠激光的衰減比對(duì)其他波段的衰減要小得多，從而證實(shí)了在海水中存在一個(gè)理想的透光窗口。這一物理現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使激光水下探測(cè)成為可能。目前，中國(guó)專利(ZL專利號(hào)90100168. 6)中采用激光二極管發(fā)射的980-1000nm光束通過KTP 晶體倍頻產(chǎn)生490-500nm的藍(lán)綠激光，但該裝置藍(lán)綠光波段范圍較小，不能完全滿足探測(cè)需求。中國(guó)專利(ZL專利號(hào)95106927.6)中提到的藍(lán)綠激光血管內(nèi)照射治療儀，采用的半導(dǎo)體泵浦的藍(lán)光410nm、綠光532nm，功率在5_200mW之間變化，由于功率太低，只適合于醫(yī)學(xué)某些疾病的治療。此外，在海洋通訊中，某些地方藻類的存在會(huì)影響通訊效果，不利于信息傳輸，所以在同一激光裝置中，應(yīng)用藍(lán)綠激光進(jìn)行水下探測(cè)，在必要的時(shí)候利用紫外激光進(jìn)行除藻清除，以保證潛通信的順利進(jìn)行，而關(guān)于此方面的綜合應(yīng)用還未見報(bào)道。因此，根據(jù)實(shí)際需求與潛通信激光裝置的發(fā)展?fàn)顩r，開發(fā)設(shè)計(jì)此藍(lán)、綠、紫外三波長(zhǎng)激光器有著重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決目前采用激光二極管或半導(dǎo)體泵浦發(fā)射的藍(lán)綠光波，不同程度的存在波段范圍較小，功率太低，不能完全滿足在海洋通訊中探測(cè)需求等技術(shù)問題，提供了一種基于潛通信應(yīng)用的藍(lán)、綠、紫外固體激光裝置及其激光產(chǎn)生方法。所述激光裝置是一種基于潛通信應(yīng)用的藍(lán)、綠、紫外固體激光裝置，以摻雜Nd3+的激光晶體作為工作物質(zhì)，利用偏振分光棱鏡和直角反射棱鏡，使不同波長(zhǎng)不同偏振方向的基頻光在各自獨(dú)立的諧振腔內(nèi)分別形成穩(wěn)定的振蕩，同時(shí)與非線性和頻與倍頻技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)藍(lán)、綠、紫外激光同時(shí)輸出，充分利用了基頻光的能量，是具有轉(zhuǎn)換效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)轉(zhuǎn)成本低、調(diào)節(jié)靈活方便、工作安全、用途廣泛的藍(lán)、綠、紫外同時(shí)輸出的固體激光裝置。該裝置包括雙棒串接第一摻雜Nd3+的激光晶體和第二摻雜Nd3+的激光晶體，雙棒串接第一摻雜Nd3+的激光晶體和第二摻雜Nd3+的激光晶體的豎直光路上依次設(shè)置有第一 45°反射鏡，第一摻雜Nd3+激光晶體及其泵浦源、第二摻雜Nd3+激光晶體及其泵浦源、第二 45°反射鏡、偏振分束器、第一倍頻晶體、第一平面反射鏡、第二倍頻晶體、第三45°反射鏡；與所述豎直光路垂直的水平光路上面向第一 45°反射鏡的一面依次設(shè)置有第一諧波反射鏡、第三倍頻晶體和第一耦合輸出鏡；與所述豎直光路垂直的水平光路上面向第二 45°反射鏡的一面依次設(shè)置有第二諧波反射鏡、第四倍頻晶體、第一和頻晶體和第二耦合輸出鏡；與所述豎直光路垂直的水平光路上面向第三45°反射鏡的一面依次設(shè)置有第三諧波反射鏡、第二和頻晶體和第三耦合輸出鏡；與所述水平光路垂直的光路上第三45°反射鏡的另一面放置有直角反射棱鏡；其中所述第一45°反射鏡靠近第一摻雜Nd3+的激光晶體的一面鍍有1. Oum和1. 3um波段范圍基頻光高反膜(反射率R > 99. 8% )；所述第二45°反射鏡靠近第二摻雜Nd3+的激光晶體的一面鍍有1. 3um波段范圍基頻光高反膜(反射率R> 99. 8%)和l.Oum波段范圍基頻光增透膜(透過率T > 99. 8% )， 另一面鍍有1. Oum波段范圍基頻光增透膜(透過率T >99. 8%)；所述第三45°反射鏡兩面均鍍有1. Oum波段范圍基頻光高透膜(透過率丁> 99.8%),靠近第二倍頻晶體的一面還鍍有0. 2um波段范圍紫外光高反膜(反射率R > 99. 8% )；所述第一平面反射鏡兩面均鍍有0.5um波段范圍倍頻光增透膜(透過率T > 99.8%),靠近第一倍頻晶體的一面還鍍有1. Oum波段范圍基頻光高反膜(反射率R > 99. 8% )；所述偏振分束器靠近第二 45°反射鏡的一面鍍有1. Oum波段范圍‘S’偏振和‘P’ 偏振基頻光增透膜(透過率T > 99. 8% )，靠近第一倍頻晶體的一面鍍有1. Oum波段范圍 ‘S’偏振光增透膜(透過率！1 > 99.8% )，靠近直角反射棱鏡的一面鍍有l(wèi).Oum波段范圍 ‘P，偏振光增透膜(透過率T > 99. 8% )。所述第一諧波反射鏡兩通光面均鍍有1. 3um和1. Oum波段范圍基頻光增透膜(透過率T > 99. 8 % )，靠近第三倍頻晶體的一面還鍍有0. 5um波段范圍倍頻光高反膜(反射率R >99. 8%)；第二諧波反射鏡兩通光面均鍍有1.3um波段范圍基頻光增透膜(透過率 T > 99. 8% )，靠近第四倍頻晶體的一面還鍍有0. 6um波段范圍倍頻光高反膜(反射率R > 99.8%)；第三諧波反射鏡兩通光面均鍍有1. Oum波段范圍基頻光和0. 2um波段范圍倍頻光增透膜(透過率T > 99. 8 % )，靠近第二和頻晶體的一面還鍍有0. 2um波段范圍和頻光高反膜(反射率R> 99.8% )。所述第一耦合輸出鏡靠近第三倍頻晶體的一面鍍有1. 3um和1. Oum波段范圍基頻光高反膜(反射率R > 99. 8% )及0. 5波段范圍倍頻光高透膜；第二耦合輸出鏡靠近第一和頻晶體的一面鍍有1. 3um波段范圍基頻光和0. 6um波段范圍倍頻光高反膜(反射率R> 99. 8% )及0. 4波段范圍和頻光高透膜；第三耦合輸出鏡靠近第二和頻晶體的一面鍍有 1. Oum波段范圍基頻光和0. 2um波段范圍倍頻光高反膜(反射率R > 99. 8% )及0. 2波段范圍和頻光高透膜(透過率T > 99. 8% )。所述直角反射棱鏡22al面鍍有1. Oum波段范圍‘P’偏振光增透膜(透過率T > 99.8%)且垂直于上述第一摻雜Nd3+的激光晶體和第二摻雜Nd3+的激光晶體的豎直光路與豎直光路垂直的水平光路所構(gòu)成的平面，直角反射棱鏡22a2面和a 3面均鍍有1. Oum波段范圍‘P’偏振光高反膜(反射率R > 99. 8% )且兩平面互相垂直。所述基于潛通信應(yīng)用的藍(lán)、綠、紫外固體激光裝置的激光產(chǎn)生方法按照下述步驟進(jìn)行1)第一摻雜Nd3+的激光晶體和第二摻雜Nd3+的激光晶體分別吸收側(cè)面第一泵浦源和側(cè)面第二泵浦源輻射的能量后，形成反轉(zhuǎn)粒子數(shù)分布，Nd3+在能級(jí)4F3/2-4I11/2和 4F372-4I1372之間分別躍遷，產(chǎn)生1. Oum和1. 3um波段范圍的受激熒光輻射，輻射的熒光會(huì)在各自相應(yīng)的激光器諧振腔內(nèi)振蕩放大后形成穩(wěn)定的基頻振蕩光，其中由兩摻雜Nd3+的激光晶體提供的豎直向上發(fā)射的l.Oum波段范圍的基頻光經(jīng)第一 45°反射鏡反射后第一諧波反射鏡入射到第三倍頻晶體，經(jīng)第三倍頻晶體倍頻產(chǎn)生0. 5um波段范圍綠光，產(chǎn)生的綠光與未經(jīng)轉(zhuǎn)換的1. Oum波段范圍基頻光一同到達(dá)第一耦合輸出鏡，1. Oum波段范圍基頻光被反射后再次通過第三倍頻晶體產(chǎn)生倍頻綠光，兩次通過第三倍頻晶體產(chǎn)生的倍頻綠光被第一諧波反射鏡反射后一同經(jīng)第一耦合輸出鏡水平輸出腔外，兩次經(jīng)倍頻后剩余的1. Oum波段范圍基頻光沿原路返回經(jīng)第一摻雜Nd3+的激光晶體、第二摻雜Nd3+的激光晶體后，與豎直向下產(chǎn)生的l.Oum波段范圍基頻光一同經(jīng)第二 45°反射鏡到達(dá)偏振分束器，偏振分束器將其分成兩路，即豎直通過的‘S’偏振和水平反射的‘P’偏振l.Oum波段范圍基頻光，其中， 第一路豎直通過的‘S’偏振1. Oum波段范圍基頻光經(jīng)第一倍頻晶體倍頻產(chǎn)生0. 5um波段范圍綠光后，經(jīng)第一平面反射鏡反射再次通過第一倍頻晶體，兩次產(chǎn)生的綠光經(jīng)第一平面反射鏡輸出到第二倍頻晶體，而剩余‘S’偏振l.Oum波段范圍基頻光原路返回到第一耦合輸出鏡，在第一耦合輸出鏡和第一平面反射鏡之間形成穩(wěn)定振蕩與光放大和倍頻綠光的產(chǎn)生與輸出；2)經(jīng)偏振分束器水平方向反射的1. Oum波段范圍‘P’偏振基頻光垂直直角反射棱鏡al面入射到a2面，經(jīng)a2面和a3面兩次反射后，經(jīng)al面水平方向輸出到達(dá)第三45°反射鏡；3)步驟1)中所述由第一平面反射鏡輸出的0. 5um波段范圍綠光經(jīng)第二倍頻晶體倍頻后產(chǎn)生0. 26um波段范圍紫外光，該波段范圍紫外光經(jīng)第三45°反射鏡反射后與步驟 2)中到達(dá)第三45°反射鏡的l.Oum波段范圍‘ρ’偏振基頻光一同經(jīng)第三諧波反射鏡到達(dá)第二和頻晶體，經(jīng)和頻作用后，剩余1. Oum波段范圍‘ρ’偏振基頻光和0. ^kmi波段范圍紫外光再次通過第二和頻晶體，兩次和頻作用后產(chǎn)生的0. 21um波段紫外激光經(jīng)第三諧波反射鏡反射后由第三耦合輸出鏡水平輸出腔外，剩余l(xiāng).Oum波段范圍‘ρ’偏振基頻光則沿原路返回第一耦合輸出鏡，在第一耦合輸出鏡和第三耦合輸出鏡之間形成穩(wěn)定振蕩與光放大， 并與0. 26um波段紫外光和頻產(chǎn)生0. 2Ium波段的紫外激光輸出；4)在步驟1)中由兩摻雜Nd3+的激光晶體豎直向上發(fā)射的1.3um波段范圍的基頻光經(jīng)第一 45°反射鏡、第一諧波反射鏡和第三倍頻晶體入射到第一耦合輸出鏡，經(jīng)反射沿原路返回與兩摻雜Nd3+的激光晶體豎直向下發(fā)射的1.3um波段范圍的基頻光一同由第二 45°反射鏡反射，通過第二諧波反射鏡到達(dá)第四倍頻晶體產(chǎn)生0. 6um波段范圍紅光，第四倍頻晶體左端面發(fā)出的0. 6um波段范圍紅光經(jīng)第二諧波反射鏡反射后同右端面發(fā)出的 0. 6um波段范圍紅光與剩余1. 3um波段范圍的基頻光一同通過第一和頻晶體產(chǎn)生0. 4um波段范圍藍(lán)光，由第二耦合輸出鏡水平輸出腔外，剩余未經(jīng)轉(zhuǎn)換的1.3um波段范圍的基頻光和0. 6um波段范圍紅光沿原路返回，1. 3um波段范圍的基頻光在第一耦合輸出鏡和第二耦合輸出鏡之間形成穩(wěn)定振蕩，0. 6um波段范圍紅光在第二諧波反射鏡和第二耦合輸出鏡之間形成穩(wěn)定振蕩。本發(fā)明的特點(diǎn)及有益效果由于采用雙棒Nd3+激光晶體提供1. Oum和1. 3um波段范圍雙波長(zhǎng)基頻光，同時(shí)應(yīng)用腔內(nèi)倍頻與和頻技術(shù)以及采用偏振分束器和直角反射棱鏡對(duì)不同偏振狀態(tài)基頻光進(jìn)行控制，充分利用了基頻光的能量，具有結(jié)構(gòu)新穎、轉(zhuǎn)換效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)轉(zhuǎn)成本低、調(diào)節(jié)靈活方便、工作安全、用途廣泛的等特點(diǎn)，特別適合應(yīng)用于水下探測(cè)與水下潛通信等領(lǐng)域。


圖1為本發(fā)明中藍(lán)、綠、紫外三波長(zhǎng)激光同時(shí)輸出的固體激光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
具體實(shí)施例方式附圖1為本發(fā)明的實(shí)施例。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參看圖1，基于潛通信應(yīng)用的藍(lán)、綠、紫外固體激光裝置包括雙棒串接第一摻雜 Nd3+的激光晶體1和第二摻雜Nd3+的激光晶體2，雙棒串接第一摻雜Nd3+的激光晶體1和第二摻雜Nd3+的激光晶體2的豎直光路上依次設(shè)置有第一 45°反射鏡5，第一摻雜Nd3+激光晶體1及其泵浦源3、第二摻雜Nd3+激光晶體2及其泵浦源4、第二 45°反射鏡6、偏振分束器7、第一倍頻晶體8、第一平面反射鏡9、第二倍頻晶體10、第三45°反射鏡11 ；與所述豎直光路垂直的水平光路上面向第一 45°反射鏡5的一面依次設(shè)置有第一諧波反射鏡12、第三倍頻晶體13和第一耦合輸出鏡14 ；與所述豎直光路垂直的水平光路上面向第二 45°反射鏡6的一面依次設(shè)置有第二諧波反射鏡15、第四倍頻晶體16、第一和頻晶體17和第二耦合輸出鏡18 ；與所述豎直光路垂直的水平光路上面向第三45°反射鏡11的一面依次設(shè)置有第三諧波反射鏡19、第二和頻晶體20和第三耦合輸出鏡21 ；與所述水平光路垂直的光路上第三45°反。射鏡11的另一面放置有直角反射棱鏡22。其中，所述第一 45°反射鏡5 靠近第一摻雜Nd3+的激光晶體1的一面鍍有1. Oum和1. 3um波段范圍基頻光高反膜；所述第二 45°反射鏡6靠近第二摻雜Nd3+的激光晶體2的一面鍍有1. 3um波段范圍基頻光高反膜和1. Oum波段范圍基頻光增透膜，另一面鍍有1. Oum波段范圍基頻光增透膜；所述第三 45°反射鏡11兩面均鍍有1. Oum波段范圍基頻光高透膜，靠近第二倍頻晶體10的一面還鍍有0. 2um波段范圍紫外光高反膜；所述第一平面反射鏡9兩面均鍍有0. 5um波段范圍倍頻光增透膜，靠近第一倍頻晶體8的一面還鍍有1. Oum波段范圍基頻光高反膜。所述偏振分束器7靠近第二 45°反射鏡6的一面鍍有1. Oum波段范圍‘S’偏振和‘P’偏振基頻光增透膜，靠近第一倍頻晶體8的一面鍍有l(wèi).Oum波段范圍‘S’偏振光增透膜，靠近直角反射棱鏡22的一面鍍有1. Oum波段范圍‘ρ’偏振光增透膜。所述第一諧波反射鏡12兩通光面均鍍有1. 3um和1. Oum波段范圍基頻光增透膜， 靠近第三倍頻晶體13的一面還鍍有0. 5um波段范圍倍頻光高反膜；第二諧波反射鏡15兩通光面均鍍有1. 3um波段范圍基頻光增透膜，靠近第四倍頻晶體16的一面還鍍有0. 6um波段范圍倍頻光高反膜；第三諧波反射鏡19兩通光面均鍍有1. Oum波段范圍基頻光和0. 2um 波段范圍倍頻光增透膜，靠近第二和頻晶體20的一面還鍍有0. 2um波段范圍和頻光高反膜。所述第一耦合輸出鏡14靠近第三倍頻晶體13的一面鍍有1. 3um和1. Oum波段范圍基頻光高反膜及0. 5波段范圍倍頻光高透膜；第二耦合輸出鏡18靠近第一和頻晶體17 的一面鍍有1. 3um波段范圍基頻光和0. 6um波段范圍倍頻光高反膜及0. 4波段范圍和頻光高透膜；第三耦合輸出鏡21靠近第二和頻晶體20的一面鍍有1. Oum波段范圍基頻光和 0. 2um波段范圍倍頻光高反膜及0. 2波段范圍和頻光高透膜。所述直角反射棱鏡22al面鍍有1. Oum波段范圍‘P’偏振光增透膜且垂直于上述第一摻雜Nd3+的激光晶體1和第二摻雜Nd3+的激光晶體2的豎直光路與豎直光路垂直的水平光路所構(gòu)成的平面，a2面和a3面均鍍有1. Oum波段范圍‘ρ’偏振光高反膜且兩平面互
相垂直。所述第一摻雜Nd3+的激光晶體1和第二摻雜Nd3+的激光晶體2為摻釹釔鋁石榴石 Nd3+ YAG、摻釹釩酸釔Nd3+ YVO4、摻釹鋁酸釔Nd3+ YAP、摻釹氟化釔鋰Nd3+ YLF激光晶體中的同一種晶體，晶體兩通光面均鍍有1. Oum和1. 3um波段范圍基頻光增透膜。所述第一摻雜Nd3+激光晶體1的泵浦源3和第二摻雜Nd3+激光晶體2的泵浦源4 為激光二極管泵浦源或是氙燈泵浦源。所述第一倍頻晶體8、第三倍頻晶體13和第四倍頻晶體16為三硼酸鋰LB0、β -偏硼酸鋇ΒΒ0、磷酸鈦氧鉀KTP中的同一種晶體，或分別為其中的任意一種晶體；所述第二倍頻晶體10為銫-鋰-硼酸鹽晶體CLB0、β -偏硼酸鋇BBO和三硼酸銫CBO晶體中的一種晶體；所述第一和頻晶體17為三硼酸鋰LBO晶體；所述第二和頻晶體20為銫-鋰-硼酸鹽晶體CLBO和β -偏硼酸鋇BBO晶體中的一種晶體。所述直角反射棱鏡22的a3和a2兩面互相垂直，al面的長(zhǎng)度大于偏振分束器7到第三45°反射鏡11的豎直方向光路的長(zhǎng)度。基于潛通信應(yīng)用的藍(lán)、綠、紫外固體激光裝置，其激光產(chǎn)生方法按照下述步驟進(jìn)行1)第一摻雜Nd3+的激光晶體1和第二摻雜Nd3+的激光晶體2分別吸收側(cè)面第一泵浦源3和側(cè)面第二泵浦源4輻射的能量后，形成反轉(zhuǎn)粒子數(shù)分布，Nd3+在能級(jí)4Fv2-4Iiv2 和4F3/2」I13/2之間分別躍遷，產(chǎn)生1. Oum和1. 3um波段范圍的受激熒光輻射，輻射的熒光會(huì)在各自相應(yīng)的激光器諧振腔內(nèi)振蕩放大后形成穩(wěn)定的基頻振蕩光，其中由兩摻雜Nd3+的激光晶體提供的豎直向上發(fā)射的1. Oum波段范圍的基頻光經(jīng)第一45°反射鏡5反射后第一諧波反射鏡12入射到第三倍頻晶體13，經(jīng)第三倍頻晶體13倍頻產(chǎn)生0. 5um波段范圍綠光， 產(chǎn)生的綠光與未經(jīng)轉(zhuǎn)換的l.Oum波段范圍基頻光一同到達(dá)第一耦合輸出鏡14，l.Oum波段范圍基頻光被反射后再次通過第三倍頻晶體13產(chǎn)生倍頻綠光，兩次通過第三倍頻晶體13產(chǎn)生的倍頻綠光被第一諧波反射鏡12反射后一同經(jīng)第一耦合輸出鏡14水平輸出腔外，兩次經(jīng)倍頻后剩余的l.Oum波段范圍基頻光沿原路返回經(jīng)第一摻雜Nd3+的激光晶體1、第二摻雜Nd3+的激光晶體2后，與豎直向下產(chǎn)生的1. Oum波段范圍基頻光一同經(jīng)第二 45°反射鏡6到達(dá)偏振分束器7，偏振分束器7將其分成兩路，即豎直通過的‘S’偏振和水平反射的 ‘P’偏振l.Oum波段范圍基頻光，其中，第一路豎直通過的‘S’偏振l.Oum波段范圍基頻光經(jīng)第一倍頻晶體8倍頻產(chǎn)生0. 5um波段范圍綠光后，經(jīng)第一平面反射鏡9反射再次通過第一倍頻晶體8，兩次產(chǎn)生的綠光經(jīng)第一平面反射鏡9輸出到第二倍頻晶體10，而剩余‘S’偏振1. Oum波段范圍基頻光原路返回到第一耦合輸出鏡14，在第一耦合輸出鏡14和第一平面反射鏡9之間形成穩(wěn)定振蕩與光放大和倍頻綠光的產(chǎn)生與輸出；2)經(jīng)偏振分束器7水平方向反射的1. Oum波段范圍‘ρ’偏振基頻光垂直直角反射棱鏡22al面入射到a2面，經(jīng)a2面和a3面兩次反射后，經(jīng)al面水平方向輸出到達(dá)第三 45°反射鏡11 ；3)步驟1)中所述由第一平面反射鏡輸出的0. 5um波段范圍綠光經(jīng)第二倍頻晶體 10倍頻后產(chǎn)生0.沈！!!!!波段范圍紫外光，該波段范圍紫外光經(jīng)第三45°反射鏡11反射后與步驟2)中到達(dá)第三45°反射鏡11的l.Oum波段范圍‘P’偏振基頻光一同經(jīng)第三諧波反射鏡19到達(dá)第二和頻晶體20，經(jīng)和頻作用后，剩余1. Oum波段范圍‘ρ’偏振基頻光和0. 26um 波段范圍紫外光再次通過第二和頻晶體20，兩次和頻作用后產(chǎn)生的0. 21um波段紫外激光經(jīng)第三諧波反射鏡19反射后由第三耦合輸出鏡21水平輸出腔外，剩余1. Oum波段范圍‘ρ’ 偏振基頻光則沿原路返回第一耦合輸出鏡14，在第一耦合輸出鏡14和第三耦合輸出鏡21 之間形成穩(wěn)定振蕩與光放大，并與0. 26um波段紫外光和頻產(chǎn)生0. 2Ium波段的紫外激光輸出；4)在步驟1)中由兩摻雜Nd3+的激光晶體豎直向上發(fā)射的1. 3um波段范圍的基頻光經(jīng)第一 45°反射鏡5、第一諧波反射鏡12和第三倍頻晶體13入射到第一耦合輸出鏡14， 經(jīng)反射沿原路返回與兩摻雜Nd3+的激光晶體豎直向下發(fā)射的1. 3um波段范圍的基頻光一同由第二 45°反射鏡6反射，通過第二諧波反射鏡15到達(dá)第四倍頻晶體16產(chǎn)生0. 6um波段范圍紅光，第四倍頻晶體16左端面發(fā)出的0. 6um波段范圍紅光經(jīng)第二諧波反射鏡15反射后同右端面發(fā)出的0. 6um波段范圍紅光與剩余1. 3um波段范圍的基頻光一同通過第一和頻晶體17產(chǎn)生0. 4um波段范圍藍(lán)光，由第二耦合輸出鏡18水平輸出腔外，剩余未經(jīng)轉(zhuǎn)換的 1. 3um波段范圍的基頻光和0. 6um波段范圍紅光沿原路返回，1. 3um波段范圍的基頻光在第一耦合輸出鏡14和第二耦合輸出鏡18之間形成穩(wěn)定振蕩，0. 6um波段范圍紅光在第二諧波反射鏡15和第二耦合輸出鏡18之間形成穩(wěn)定振蕩。實(shí)施例1參看圖1為L(zhǎng)D側(cè)面泵浦Nd3+ = YAG同時(shí)輸出532nm綠光、440nm藍(lán)光、213nm紫外光三波長(zhǎng)可見光激光裝置。該裝置第一耦合輸出鏡14與第一 45°反射鏡5和第一平面反射鏡9構(gòu)成1064nm‘s’偏振光諧振腔，與第一 45°反射鏡5、偏振分束器7、直角反射棱鏡22、 第三45°反射鏡11以及第三耦合輸出鏡21構(gòu)成1064nm ‘ρ’偏振光諧振腔；與第一 45° 反射鏡5、第二 45°反射鏡6及第二耦合輸出鏡18構(gòu)成1319nm基頻光諧振腔。雙棒串接第一 Nd3+ = YAG激光晶體1和第二 Nd3+ = YAG激光晶體2的豎直光路上依次設(shè)置有第一 45°反射鏡5，第一摻雜Nd3+激光晶體1及其泵浦源3、第二摻雜Nd3+激光晶體2及其泵浦源4、第二 45°反射鏡6、偏振分束器7、第一倍頻晶體8、第一平面反射鏡9、第二倍頻晶體10、第三 45°反射鏡11 ；與所述豎直光路垂直的水平光路上面向第一 45°反射鏡5的一面依次設(shè)置有第一諧波反射鏡12、第三倍頻晶體13和第一耦合輸出鏡14;與所述豎直光路垂直的水平光路上面向第二 45°反射鏡6的一面依次設(shè)置有第二諧波反射鏡15、第四倍頻晶體16、第一和頻晶體17和第二耦合輸出鏡18 ；與所述豎直光路垂直的水平光路上面向第三45°反射鏡11的一面依次設(shè)置有第三諧波反射鏡19、第二和頻晶體20和第三耦合輸出鏡21 ；在所述第三45°反射鏡11的水平光路另一面的垂直光路上放置有直角反射棱鏡22。所有鏡片均為固定在二維調(diào)整架上的平面鏡，直徑均為Φ = 20mm，其中，第一 45°反射鏡5靠近激光晶體的一面鍍有1064nm和1319nm基頻光高反膜(R > 99. 8% )； 所述第二 45°反射鏡6靠近激光晶體的一面鍍有1319nm基頻光高反膜(R>99.8%)和 1064nm基頻光增透膜(T > 99. 8% )，另一面鍍有1064nm基頻光增透膜(T > 99. 8% )；所述第三45°反射鏡11兩面均鍍有1064nm基頻光高透膜(T > 99. 8% )，靠近第二倍頻晶體 10的一面還鍍有沈6歷紫外光高反膜(R > 99. 8% )；第一45°反射鏡5靠近激光晶體的一面鍍有1064nm和1319nm基頻光高反膜(R> 99.8)；所述第二 45°反射鏡6靠近激光晶體的一面鍍有1319nm基頻光高反膜(R> 99. 8) 和1064nm基頻光增透膜(T > 99. 8)，另一面鍍有1064nm基頻光增透膜(T > 99. 8)；所述第三45°反射鏡11兩面均鍍有1064nm基頻光高透膜(T > 99. 8)，靠近第二倍頻晶體10 的一面還鍍有紫外光高反膜(R > 99. 8)；所述第一平面反射鏡9兩面均鍍有532nm倍頻光增透膜(T > 99. 8)，靠近第一倍頻晶體8的一面還鍍有1064nm基頻光高反膜(R > 99. 8)。所述偏振分束器7靠近第二 45°反射鏡6的一面鍍有1064nm ‘S’偏振和‘ρ’偏振基頻光增透膜(Τ > 99. 8)，靠近第一倍頻晶體8的一面鍍有1064nm ‘S，偏振光增透膜 (T > 99. 8)，靠近直角反射棱鏡22的一面鍍有1064nm ‘ρ’偏振光增透膜(Τ > 99. 8)。第一諧波反射鏡12兩通光面均鍍有1319nm和1064nm基頻光增透膜(T > 99. 8)， 靠近第三倍頻晶體13的一面還鍍有532nm倍頻光高反膜(R > 99. 8)；第二諧波反射鏡15 兩通光面均鍍有1319nm基頻光增透膜(T > 99. 8)，靠近第四倍頻晶體16的一面還鍍有 660nm倍頻光高反膜(R > 99. 8)；第三諧波反射鏡19兩通光面均鍍有1064nm基頻光和 266nm倍頻光增透膜(T > 99. 8)，靠近第二和頻晶體20的一面還鍍有213nm和頻光高反膜 (R > 99. 8)。第一耦合輸出鏡14靠近第三倍頻晶體13的一面鍍有1319nm和1064nm基頻光高反膜(R > 99. 8)及0. 5倍頻光高透膜(T > 99. 8)；第二耦合輸出鏡18靠近第一和頻晶體 17的一面鍍有1319nm基頻光和660nm倍頻光高反膜(R > 99. 8)及0. 4和頻光高透膜(T
>99. 8)；第三耦合輸出鏡21靠近第二和頻晶體20的一面鍍有1064nm基頻光和倍頻光高反膜(R > 99. 8)及213nm和頻光高透膜(T > 99. 8)。直角反射棱鏡22al面鍍有1064nm ‘ρ，偏振光增透膜(Τ > 99. 8)且垂直于上述第一摻雜Nd3+的激光晶體1和第二摻雜Nd3+的激光晶體2的豎直光路與豎直光路垂直的水平光路所構(gòu)成的平面，直角反射棱鏡22a2面和a3面均鍍有1064nm ‘ρ’偏振光高反膜(R
>99. 8)且兩平面互相垂直。第一 Nd3+ = YAG激光晶體1和第二 Nd3+ = YAG激光晶體2中Nd3+的摻雜濃度均為1. Oa，尺寸均為Φ3Χ 10mm，每晶體兩通光面均鍍有1064nm和1319nm高透膜(T > 99. 8).第一倍頻晶體8和第三倍頻晶體13均為II類臨界相位匹配的(θ =90°，Φ = 23. 8° )ΚΤΡ晶體，尺寸為3mmX3mmX5mm，兩通光面均鍍有1064nm和532nm雙色增透膜(T >99.8% )，側(cè)面均勻涂有銀粉并用銦箔包裹后放于水冷散熱銅塊中。第二倍頻晶體10和第二和頻晶體20均采用I類臨界相位匹配的BBO晶體，臨界角分別為(θ = 47. 6°，Φ = 0° )和(θ = 51. 1°，Φ = 0° )，尺寸均為 3讓 3讓 5讓， 側(cè)面均勻涂有銀粉并用銦箔包裹后放于水冷散熱銅塊中。第四倍頻晶體16和第一和頻晶體17分別選用I類非臨界相位匹配的LBO晶體 (θ = 85. 9°，Φ = 0° )和II類非臨界相位匹配的(θ = 0°，Φ = 0° )LB0晶體，尺寸均為3；35讓3，兩通光面均鍍有1319nm、660nm和440nm三色增透膜(T > 95. 5% )。直角反射棱鏡22的a2和a3兩面互相垂直，al面的長(zhǎng)度大于偏振分束器7到第三45°反射鏡11的豎直方向光路的長(zhǎng)度。al面鍍有1064nm增透膜(T > 99. 8% )，a2和 a3兩面鍍有1064nm高反膜(R > 98. 5% )。三波長(zhǎng)激光產(chǎn)生方法按如下步驟進(jìn)行1)第一 Nd3+ YAG激光晶體1和第二 Nd3+ YAG激光晶體2分別吸收LD (Laser diode)側(cè)面泵浦源3和4輻射的能量后，形成反轉(zhuǎn)粒子數(shù)分布，Nd3+在能級(jí)4F3/2-4I11/2 和4F3/2-4I13/2之間分別躍遷，產(chǎn)生1064nm和1319nm的受激熒光輻射，輻射的熒光會(huì)在各自相應(yīng)的激光器諧振腔內(nèi)振蕩放大后形成穩(wěn)定的基頻振蕩光，其中由兩摻雜Nd3+的激光晶體1和激光晶體2提供的豎直向上發(fā)射的1064nm的基頻光經(jīng)第一 45°反射鏡5反射后第一諧波反射鏡12入射到第三倍頻晶體KTP13，經(jīng)第三倍頻晶體KTP13倍頻產(chǎn)生532nm綠光，產(chǎn)生的綠光與未經(jīng)轉(zhuǎn)換的1064nm基頻光一同到達(dá)第一耦合輸出鏡14，1064nm基頻光被反射后再次通過第三倍頻晶體KTP13產(chǎn)生倍頻綠光，兩次通過第三倍頻晶體13產(chǎn)生的倍頻綠光被第一諧波反射鏡12反射后一同經(jīng)第一耦合輸出鏡14水平輸出腔外，兩次經(jīng)倍頻后剩余的1064nm基頻光沿原路返回經(jīng)第一 Nd3+: YAG激光晶體1、第二 Nd3+: YAG激光晶體2后， 與豎直向下產(chǎn)生的1064nm基頻光一同經(jīng)第二 45°反射鏡6到達(dá)偏振分束器7，偏振分束器 7將其分成兩路，即豎直通過的‘S’偏振和水平反射的‘P’偏振1064nm基頻光，其中，第一路豎直通過的‘S’偏振1064nm基頻光經(jīng)第一倍頻晶體KTP 8倍頻產(chǎn)生532nm綠光后，經(jīng)第一平面反射鏡9反射再次通過第一倍頻晶體KTP 8，兩次產(chǎn)生的綠光經(jīng)第一平面反射鏡9輸出到第二倍頻晶體BBO 10，而剩余‘S’偏振1064nm基頻光原路返回到第一耦合輸出鏡14， 在第一耦合輸出鏡14和第一平面反射鏡9之間形成穩(wěn)定振蕩與光放大和倍頻綠光的產(chǎn)生與輸出；2)經(jīng)偏振分束器7水平方向反射的1064nm ‘P’偏振基頻光垂直直角反射棱鏡22 的al面入射到a2面，經(jīng)a2面和a3面兩次反射后，經(jīng)al面水平方向輸出到達(dá)第三45°反射鏡11 ；3)步驟1)中所述由第一平面反射鏡輸出的532nm綠光經(jīng)第二倍頻晶體BB010倍頻后產(chǎn)生^^!!!!!紫外光，該紫外光經(jīng)第三45°反射鏡11反射后與步驟幻中到達(dá)第三45° 反射鏡11的1064nm ‘ρ’偏振基頻光一同經(jīng)第三諧波反射鏡19到達(dá)第二和頻晶體ΒΒ020， 經(jīng)和頻作用后，剩余1064nm ‘P，偏振基頻光和紫外光再次通過第二和頻晶體BB020， 兩次和頻作用后產(chǎn)生的213nm紫外激光經(jīng)第三諧波反射鏡19反射后由第三耦合輸出鏡21水平輸出腔外，剩余1064nm ‘ρ’偏振基頻光則沿原路返回第一耦合輸出鏡14，在第一耦合輸出鏡14和第三耦合輸出鏡21之間形成穩(wěn)定振蕩與光放大，并與紫外光和頻產(chǎn)生 213nm的紫外激光輸出； 4)在步驟1)中由兩Nd3+ = YAG激光晶體豎直向上發(fā)射的1319nm基頻光經(jīng)第一45° 反射鏡5、第一諧波反射鏡12和第三倍頻晶體13入射到第一耦合輸出鏡14，經(jīng)反射沿原路返回與兩Nd3+ = YAG激光晶體豎直向下發(fā)射的1319nm基頻光一同由第二 45°反射鏡6反射， 通過第二諧波反射鏡15到達(dá)第四倍頻晶體LBO 16產(chǎn)生660nm紅光，第四倍頻晶體LBO 16 左端面發(fā)出的660nm紅光經(jīng)第二諧波反射鏡15反射后同右端面發(fā)出的660nm紅光與剩余 1. 3um的基頻光一同通過第一和頻晶體LBO 17產(chǎn)生440nm藍(lán)光，由第二耦合輸出鏡18水平輸出腔外，剩余未經(jīng)轉(zhuǎn)換的1319nm基頻光和660nm紅光沿原路返回，1319nm基頻光在第一耦合輸出鏡14和第二耦合輸出鏡18之間形成穩(wěn)定振蕩，660nm紅光在第二諧波反射鏡15 和第二耦合輸出鏡18之間形成穩(wěn)定振蕩。
權(quán)利要求
1. 一種基于潛通信應(yīng)用的藍(lán)、綠、紫外固體激光裝置，包括雙棒串接第一摻雜Nd3+的激光晶體⑴和第二摻雜Nd3+的激光晶體O)，其特征在于，雙棒串接第一摻雜Nd3+的激光晶體(1)和第二摻雜Nd3+的激光晶體O)的豎直光路上依次設(shè)置有第一 45°反射鏡(5)，第一摻雜Nd3+激光晶體(1)及其泵浦源(3)、第二摻雜Nd3+激光晶體( 及其泵浦源、第二45°反射鏡(6)、偏振分束器(7)、第一倍頻晶體(8)、第一平面反射鏡(9)、第二倍頻晶體(10)、第三45°反射鏡(11)；與所述豎直光路垂直的水平光路上面向第一45°反射鏡(5) 的一面依次設(shè)置有第一諧波反射鏡(1 、第三倍頻晶體(1 和第一耦合輸出鏡(14)；與所述豎直光路垂直的水平光路上面向第二 45°反射鏡(6)的一面依次設(shè)置有第二諧波反射鏡(15)、第四倍頻晶體(16)、第一和頻晶體(17)和第二耦合輸出鏡(18)；與所述豎直光路垂直的水平光路上面向第三45°反射鏡(11)的一面依次設(shè)置有第三諧波反射鏡(19)、第二和頻晶體00)和第三耦合輸出鏡；與所述水平光路垂直的光路上第三45°反射鏡(11)的另一面放置有直角反射棱鏡02)；其中所述第一 45°反射鏡(5)靠近第一摻雜Nd3+的激光晶體(1)的一面鍍有1. Oum和 1. 3um波段范圍基頻光高反膜；所述第二 45°反射鏡(6)靠近第二摻雜Nd3+的激光晶體O)的一面鍍有1.3um波段范圍基頻光高反膜和1. Oum波段范圍基頻光增透膜，另一面鍍有1. Oum波段范圍基頻光增透膜；所述第三45°反射鏡(11)兩面均鍍有l(wèi).Oum波段范圍基頻光高透膜，靠近第二倍頻晶體(10)的一面還鍍有0. 2um波段范圍紫外光高反膜；所述第一平面反射鏡(9)兩面均鍍有0. 5um波段范圍倍頻光增透膜，靠近第一倍頻晶體(8)的一面還鍍有1. Oum波段范圍基頻光高反膜；所述偏振分束器(7)靠近第二 45°反射鏡(6)的一面鍍有l(wèi).Oum波段范圍‘S’偏振和‘P’偏振基頻光增透膜，靠近第一倍頻晶體(8)的一面鍍有l(wèi).Oum波段范圍‘S’偏振光增透膜，靠近直角反射棱鏡0 的一面鍍有l(wèi).Oum波段范圍‘ρ’偏振光增透膜；所述第一諧波反射鏡(1 兩通光面均鍍有1. 3um和1. Oum波段范圍基頻光增透膜，靠近第三倍頻晶體(13)的一面還鍍有0.5um波段范圍倍頻光高反膜；第二諧波反射鏡(15) 兩通光面均鍍有1.3um波段范圍基頻光增透膜，靠近第四倍頻晶體(16)的一面還鍍有 0. 6um波段范圍倍頻光高反膜；所述第三諧波反射鏡(19)兩通光面均鍍有1. Oum波段范圍基頻光和0. 2um波段范圍倍頻光增透膜，靠近第二和頻晶體00)的一面還鍍有0.2um波段范圍和頻光高反膜；所述第一耦合輸出鏡(14)靠近第三倍頻晶體(1 的一面鍍有1. 3um和1. Oum波段范圍基頻光高反膜及0.5波段范圍倍頻光高透膜；第二耦合輸出鏡(18)靠近第一和頻晶體 (17)的一面鍍有1. 3um波段范圍基頻光和0. 6um波段范圍倍頻光高反膜及0. 4波段范圍和頻光高透膜；第三耦合輸出鏡靠近第二和頻晶體00)的一面鍍有l(wèi).Oum波段范圍基頻光和0. 2um波段范圍倍頻光高反膜及0. 2波段范圍和頻光高透膜；所述直角反射棱鏡面鍍有l(wèi).Oum波段范圍‘ρ’偏振光增透膜且垂直于上述第一摻雜Nd3+的激光晶體⑴和第二摻雜Nd3+的激光晶體⑵的豎直光路與豎直光路垂直的水平光路所構(gòu)成的平面，a2面和a3面均鍍有1. Oum波段范圍‘ρ’偏振光高反膜且兩平面互相垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于潛通信應(yīng)用的藍(lán)、綠、紫外固體激光裝置，其特征在于， 所述第一摻雜Nd3+的激光晶體(1)和第二摻雜Nd3+的激光晶體(2)為摻釹釔鋁石榴石 Nd3+: YAG、摻釹釩酸釔Nd3+:YV04、摻釹鋁酸釔Nd3+: YAP、摻釹氟化釔鋰Nd3+:YLF激光晶體中的同一種晶體，晶體兩通光面均鍍有1. Oum和1. 3um波段范圍基頻光增透膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于潛通信應(yīng)用的藍(lán)、綠、紫外固體激光裝置，其特征在于， 所述第一摻雜Nd3+激光晶體(1)的泵浦源(3)和第二摻雜Nd3+激光晶體(2)的泵浦源(4) 為激光二極管泵浦源或是氙燈泵浦源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于潛通信應(yīng)用的藍(lán)、綠、紫外固體激光裝置，其特征在于， 所述第一倍頻晶體(8)、第三倍頻晶體(1 和第四倍頻晶體(16)均為三硼酸鋰LB0、β -偏硼酸鋇ΒΒ0、磷酸鈦氧鉀KTP的同一種晶體，或分別為其中的任意一種晶體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于潛通信應(yīng)用的藍(lán)、綠、紫外固體激光裝置，其特征在于， 所述第二倍頻晶體(10)為銫-鋰-硼酸鹽晶體CLB0、β -偏硼酸鋇BBO和三硼酸銫CBO晶體中的一種晶體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于潛通信應(yīng)用的藍(lán)、綠、紫外固體激光裝置，其特征在于， 所述第一和頻晶體(17)為三硼酸鋰LBO晶體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于潛通信應(yīng)用的藍(lán)、綠、紫外固體激光裝置，其特征在于， 所述第二和頻晶體00)為銫-鋰-硼酸鹽晶體CLBO和β-偏硼酸鋇BBO晶體中的一種晶體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于潛通信應(yīng)用的藍(lán)、綠、紫外固體激光裝置，所述直角反射棱鏡0》a3和a2兩面互相垂直，al面的長(zhǎng)度大于偏振分束器(7)到第三45°反射鏡(11) 的豎直方向光路的長(zhǎng)度。
9.基于潛通信應(yīng)用的藍(lán)、綠、紫外固體激光裝置的激光產(chǎn)生方法按照下述步驟進(jìn)行1)第一摻雜Nd3+的激光晶體(1)和第二摻雜Nd3+的激光晶體(2)分別吸收側(cè)面第一泵浦源⑶和側(cè)面第二泵浦源⑷輻射的能量后，形成反轉(zhuǎn)粒子數(shù)分布，Nd3+在能級(jí)4Fv2-4Iiv2 和4F3/2」I13/2之間分別躍遷，產(chǎn)生1. Oum和1. 3um波段范圍的受激熒光輻射，輻射的熒光會(huì)在各自相應(yīng)的激光器諧振腔內(nèi)振蕩放大后形成穩(wěn)定的基頻振蕩光，其中由兩摻雜Nd3+的激光晶體提供的豎直向上發(fā)射的1. Oum波段范圍的基頻光經(jīng)第一45°反射鏡( 反射后第一諧波反射鏡(12)入射到第三倍頻晶體(13)，經(jīng)第三倍頻晶體(13)倍頻產(chǎn)生0. 5um波段范圍綠光，產(chǎn)生的綠光與未經(jīng)轉(zhuǎn)換的l.Oum波段范圍基頻光一同到達(dá)第一耦合輸出鏡(14)， 1. Oum波段范圍基頻光被反射后再次通過第三倍頻晶體(1 產(chǎn)生倍頻綠光，兩次通過第三倍頻晶體(1 產(chǎn)生的倍頻綠光被第一諧波反射鏡(1 反射后一同經(jīng)第一耦合輸出鏡(14) 水平輸出腔外，兩次經(jīng)倍頻后剩余的1. Oum波段范圍基頻光沿原路返回經(jīng)第一摻雜Nd3+的激光晶體(1)、第二摻雜Nd3+的激光晶體(2)后，與豎直向下產(chǎn)生的l.Oum波段范圍基頻光一同經(jīng)第二 45°反射鏡(6)到達(dá)偏振分束器(7)，偏振分束器(7)將其分成兩路，即豎直通過的‘S’偏振和水平反射的‘P’偏振l.Oum波段范圍基頻光，其中，第一路豎直通過的‘S’ 偏振1. Oum波段范圍基頻光經(jīng)第一倍頻晶體(8)倍頻產(chǎn)生0. 5um波段范圍綠光后，經(jīng)第一平面反射鏡(9)反射再次通過第一倍頻晶體(8)，兩次產(chǎn)生的綠光經(jīng)第一平面反射鏡(9)輸出到第二倍頻晶體(10)，而剩余‘S’偏振l.Oum波段范圍基頻光原路返回到第一耦合輸出鏡(14)，在第一耦合輸出鏡(14)和第一平面反射鏡(9)之間形成穩(wěn)定振蕩與光放大和倍頻綠光的產(chǎn)生與輸出；2)經(jīng)偏振分束器(7)水平方向反射的l.Oum波段范圍‘ρ’偏振基頻光垂直直角反射棱鏡面入射到a2面，經(jīng)a2面和a3面兩次反射后，經(jīng)al面水平方向輸出到達(dá)第三 45°反射鏡(11)；3)步驟1)中所述由第一平面反射鏡輸出的0.5um波段范圍綠光經(jīng)第二倍頻晶體(10) 倍頻后產(chǎn)生0. ^kim波段范圍紫外光，該波段范圍紫外光經(jīng)第三45°反射鏡(11)反射后與步驟2)中到達(dá)第三45°反射鏡(11)的l.Oum波段范圍‘ρ’偏振基頻光一同經(jīng)第三諧波反射鏡(19)到達(dá)第二和頻晶體(20)，經(jīng)和頻作用后，剩余l(xiāng).Oum波段范圍‘ρ’偏振基頻光和 0. 26um波段范圍紫外光再次通過第二和頻晶體OO)，兩次和頻作用后產(chǎn)生的0. 2Ium波段紫外激光經(jīng)第三諧波反射鏡(19)反射后由第三耦合輸出鏡水平輸出腔外，剩余1. Oum 波段范圍‘P’偏振基頻光則沿原路返回第一耦合輸出鏡(14)，在第一耦合輸出鏡(14)和第三耦合輸出鏡之間形成穩(wěn)定振蕩與光放大，并與0.沈 波段紫外光和頻產(chǎn)生0.21um 波段的紫外激光輸出；4)在步驟1)中由兩摻雜Nd3+的激光晶體豎直向上發(fā)射的1.3um波段范圍的基頻光經(jīng)第一 45°反射鏡(5)、第一諧波反射鏡(1 和第三倍頻晶體(1 入射到第一耦合輸出鏡 (14)，經(jīng)反射沿原路返回與兩摻雜Nd3+的激光晶體豎直向下發(fā)射的1. 3um波段范圍的基頻光一同由第二 45°反射鏡(6)反射，通過第二諧波反射鏡(15)到達(dá)第四倍頻晶體(16)產(chǎn)生0. 6um波段范圍紅光，第四倍頻晶體(16)左端面發(fā)出的0. 6um波段范圍紅光經(jīng)第二諧波反射鏡(15)反射后同右端面發(fā)出的0. 6um波段范圍紅光與剩余1. 3um波段范圍的基頻光一同通過第一和頻晶體(17)產(chǎn)生0.4um波段范圍藍(lán)光，由第二耦合輸出鏡(18)水平輸出腔外，剩余未經(jīng)轉(zhuǎn)換的1. 3um波段范圍的基頻光和0. 6um波段范圍紅光沿原路返回，1. 3um 波段范圍的基頻光在第一耦合輸出鏡(14)和第二耦合輸出鏡(18)之間形成穩(wěn)定振蕩， 0.6um波段范圍紅光在第二諧波反射鏡(1 和第二耦合輸出鏡(18)之間形成穩(wěn)定振蕩。
全文摘要
一種基于潛通信應(yīng)用的藍(lán)、綠、紫外固體激光裝置及其激光產(chǎn)生方法，是為了解決目前采用激光二極管或半導(dǎo)體泵浦發(fā)射的藍(lán)綠光波，不同程度的存在波段范圍較小，功率太低，不能完全滿足在海洋通訊中探測(cè)需求等技術(shù)問題而設(shè)計(jì)的。本發(fā)明以摻雜Nd3+的激光晶體作為工作物質(zhì)，利用偏振分光棱鏡和直角反射棱鏡，使不同波長(zhǎng)不同偏振方向的基頻光在各自獨(dú)立的諧振腔內(nèi)分別形成穩(wěn)定的振蕩，同時(shí)與非線性和頻與倍頻技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了藍(lán)、綠、紫外激光同時(shí)輸出。本發(fā)明充分利用了基頻光的能量，是具有轉(zhuǎn)換效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)轉(zhuǎn)成本低、調(diào)節(jié)靈活方便、工作安全、用途廣泛等特點(diǎn)，特別適合應(yīng)用水下探測(cè)與水下潛通信等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H01S3/082GK102570280SQ201210005299
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者李修, 白晉濤, 陳浩偉, 陳秀艷 申請(qǐng)人:沈陽師范大學(xué)