环境适应性强的高效率倍频切换装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202022479042.1 (22)申请日 2020.11.02 (73)专利权人 北京东方锐镭科技有限公司 地址 100020 北京市朝阳区将台路5号30号 楼507室 (72)发明人 赵虎乔迁 (74)专利代理机构 天津睿勤专利代理事务所 (普通合伙) 12225 代理人 孟福成 (51)Int.Cl. H01S 3/10(2006.01) H01S 3/109(2006.01) (54)实用新型名称 一种环境适应性强的高效率倍频切换装置 (57)摘要 本实用新型提供了一种。

2、环境适应性强的高 效率倍频切换装置， 包括四分之一波片、 偏振片、 波长切换晶体、 偏振分束镜片、 第一全反射镜片、 非线性晶体、 第二全反射镜片以及二相色镜， 波 长切换晶体与电源相连； 入射的基频光依次经过 四分之一波片、 偏振片、 波长切换晶体以及偏振 分束镜片， 经偏振分束镜片分离出偏振方向旋转 后的基频光与剩余基频光； 剩余基频光射入二相 色镜。 本实用新型的环境适应性强的高效率倍频 切换装置可实现基频光与倍频光任一比例的同 轴切换输出， 且基频光倍频效率高。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 212342997 U 2021.01.12 CN 212342997 U 1.。

3、一种环境适应性强的高效率倍频切换装置， 其特征在于， 包括四分之一波片 （1） 、 偏 振片 （2） 、 波长切换晶体 （3） 、 偏振分束镜片 （4） 、 第一全反射镜片 （5） 、 非线性晶体 （6） 、 第二 全反射镜片 （7） 以及二相色镜 （8） ， 波长切换晶体 （3） 与电源相连； 入射的基频光依次经过四分之一波片 （1） 、 偏振片 （2） 、 波长切换晶体 （3） 以及偏振分束 镜片 （4） ， 经偏振分束镜片 （4） 分离出偏振方向旋转后的基频光与剩余基频光； 剩余基频光射入二相色镜 （8） 后， 透射输出基频光； 偏振方向旋转后的基频光依次经过第一全反射镜片 （5） 、 。

4、非线性晶体 （6） 、 第二全反射 镜片 （7） 以及二相色镜 （8） 后， 反射输出倍频光。 2.如权利要求1所述的环境适应性强的高效率倍频切换装置， 其特征在于， 偏振方向旋 转后的基频光与剩余基频光之比为01。 3.如权利要求1所述的环境适应性强的高效率倍频切换装置， 其特征在于， 四分之一波 片 （1） ， 偏振片 （2） 、 波长切换晶体 （3） 、 偏振分束镜片 （4） 、 第一全反射镜片 （5） 、 非线性晶体 （6） 、 第二全反射镜片 （7） 以及二相色镜 （8） 的光路中心高度一致。 4.如权利要求3所述的环境适应性强的高效率倍频切换装置， 其特征在于， 非线性晶体 （6）。

5、 底部连接有恒温控制组件。 5.如权利要求4所述的环境适应性强的高效率倍频切换装置， 其特征在于， 还包括底板 （9） ， 四分之一波片 （1） 、 偏振片 （2） 、 波长切换晶体 （3） 、 偏振分束镜片 （4） 、 第一全反射镜片 （5） 、 非线性晶体 （6） 、 第二全反射镜片 （7） 以及二相色镜 （8） 均方位可调的连接于底板 （9） 上。 6.如权利要求5所述的环境适应性强的高效率倍频切换装置， 其特征在于， 四分之一波 片 （1） 、 偏振片 （2） 、 波长切换晶体 （3） 、 偏振分束镜片 （4） 、 第一全反射镜片 （5） 、 非线性晶体 （6） 、 第二全反射镜片 （。

6、7） 以及二相色镜 （8） 均分别安装于对应的安装座中， 安装座螺钉连接 于底板 （9） 上。 7.如权利要求6所述的环境适应性强的高效率倍频切换装置， 其特征在于， 第一全反射 镜片 （5） 以及第二全反射镜片 （7） 均为45度全反射镜片。 权利要求书 1/1 页 2 CN 212342997 U 2 一种环境适应性强的高效率倍频切换装置 技术领域 0001 本实用新型涉及激光器技术领域， 尤其涉及一种环境适应性强的高效率倍频切换 装置。 背景技术 0002 激光倍频技术是将不可见波段的激光经频率变换转化为可见波段激光光源的重 要技术， 经倍频的可见激光广泛应用于干涉彩虹全息、 精细激光光。

7、谱、 差分吸收激光雷达、 多光子分步电离、 非线性变换、 激光医学、 精密加工、 军事等领域， 在高亮度的激光彩色显 示、 激光彩色打印等设备及娱乐业等领域中具有广阔的应用前景。 目前人们获得绿光激光 的常规做法是先使用激光晶体产生近红外波段的激光 （1064nm基频光） ， 再使用具有非线性 效应的晶体对基频光进行倍频。 目前应用最广泛的非线性晶体有LBO、 BBO、 KTP等， 以上几种 非线性晶体都能够实现倍频转换。 但是对于晶体温度较为敏感， 容易引起相位失配导致倍 频效率降低乃至失效。 0003 在激光光源实际使用过程中， 人们通常需要在基频光与倍频光 （双波长） 之间进行 切换， 。

8、考虑到光路传输的复杂性， 两者最好能够以同一光轴输出。 在基频光与倍频光切换输 出方面， 主要采用在基频光路中使用电伺服传动机构插入非线性频率装置的途径， 实现基 频光与倍频光同轴输出。 但这种切换方法结构复杂、 切换速度慢且可靠性差。 在使用环境较 为复杂的情况下， 如外界温度变化剧烈、 温差极大， 安装环境振动剧烈， 激光倍频效率会有 大幅度的下降。 发明内容 0004 为了解决上述问题， 本实用新型提供了一种环境适应性强的高效率倍频切换装 置， 可将基频光倍频为倍频光， 并实现基频光与倍频光同光轴任意比例输出。 0005 为实现上述目的， 本实用新型实施例所采用的技术方案如下： 0006。

9、 一种环境适应性强的高效率倍频切换装置， 包括四分之一波片、 偏振片、 波长切换 晶体、 偏振分束镜片、 第一全反射镜片、 非线性晶体、 第二全反射镜片以及二相色镜， 波长切 换晶体与电源相连； 0007 入射的基频光依次经过四分之一波片、 偏振片、 波长切换晶体以及偏振分束镜片， 经偏振分束镜片分离出偏振方向旋转后的基频光与剩余基频光； 0008 剩余基频光射入二相色镜后， 透射输出基频光； 0009 偏振方向旋转后的基频光依次经过第一全反射镜片、 非线性晶体、 第二全反射镜 片以及二相色镜后， 反射输出倍频光。 0010 进一步地， 偏振方向旋转后的基频光与剩余基频光之比为01。 0011。

10、 进一步地， 四分之一波片， 偏振片、 波长切换晶体、 偏振分束镜片、 第一全反射镜 片、 非线性晶体第二全反射镜片以及二相色镜的光路中心高度一致。 0012 进一步地， 非线性晶体底部连接有恒温控制组件。 说明书 1/4 页 3 CN 212342997 U 3 0013 进一步地， 还包括底板， 四分之一波片、 偏振片、 波长切换晶体、 偏振分束镜片、 第 一全反射镜片、 非线性晶体、 第二全反射镜片以及二相色镜均方位可调的连接于底板上。 0014 进一步地， 四分之一波片、 偏振片、 波长切换晶体、 偏振分束镜片、 第一全反射镜 片、 非线性晶体、 第二全反射镜片以及二相色镜均分别安装于。

11、对应的安装座中， 安装座螺钉 连接于底板上。 0015 进一步地， 第一全反射镜片以及第二全反射镜片均为45度全反射镜片。 0016 本实用新型的一种环境适应性强的高效率倍频切换装置具有如下有益效果: 0017 1、 本实用新型， 设置波长切换晶体， 波长切换晶体与电源相连， 通过在波长切换晶 体两端施加电压旋转基频光偏振方向， 而偏正方向旋转角度对应偏振方向旋转后的基频光 与剩余基频光之比， 偏振方向旋转角度为0 90 ， 则对应的偏振方向旋转后的基频光与剩 余基频光之比为01。 即未施加电压时， 不改变基频光的偏振方向， 偏振方向旋转角度为零， 基频光全部依次通过偏振分束镜片、 经二相色镜。

12、透射输出。 当施加不同电压时， 形成不同偏 振方向旋转角度， 实现不同比例的偏振方向旋转后的基频光与剩余基频光输出， 其中， 基频 光依次通过偏振分束镜片、 经二相色镜透射输出基频光； 偏振方向旋转后的基频光经非线 性晶体倍频变成倍频光后， 经二相色镜反射输出， 即实现基频光与倍频光同光轴任意比例 输出。 0018 2、 本实用新型， 使用电压切换输出不同比例的偏振方向旋转后的基频光与剩余基 频光， 使其通过相应的倍频光路以及基频光光路， 从而输出不同比例的倍频光与基频光， 无 机械移动结构， 稳定可靠。 0019 3、 本实用新型， 设置四分之一波片对入射的基频光进行退偏补偿， 设置偏振片提。

13、 高入射基频光的偏振度。 两者组合设计， 解决入射基频光由于偏振度不高导致倍频效率低 的问题。 0020 4、 本实用新型， 非线性晶体底部连接有恒温控制组件， 通过恒温控制组件恒温非 线性晶体， 保证倍频转换效率的稳定性， 可满足-4560环境温度下稳定倍频输出。 0021 5、 本实用新型， 二相色镜能够分离倍频光中的基频光， 保证输出光源无杂散光， 同 时， 基频光与倍频光经二相色镜后水平同轴输出。 0022 6、 本实用新型， 整体装置经过首次调试完毕后无需后续调节， 维护方便； 可通过中 等振动冲击试验； 具有温度适应性。 附图说明 0023 为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方。

14、案， 下面将对实施例描述中所需要 使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施 例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的上提下， 还可以根据这些附图获 得其他的附图。 0024 图1为本实用新型实施例的环境适应性强的高效率倍频切换装置的结构示意图； 0025 图2为实用新型实施例的环境适应性强的高效率倍频切换装置的原理示意图。 0026 附图标记说明： 0027 1-四分之一波片； 2-偏振片； 3-波长切换晶体； 4-偏振分束镜片； 5-第一全反射镜 片； 6-非线性晶体； 7-第二全反射镜片； 8-二相色镜； 9-底板。 说明书 2/4。

15、 页 4 CN 212342997 U 4 具体实施方式 0028 为了更好的了解本实用新型的目的、 结构及功能， 下面结合附图， 对本实用新型的 一种环境适应性强的高效率倍频切换装置做进一步地详细的描述。 0029 如图1-2所示， 其示为本实用新型实施例的一种环境适应性强的高效率倍频切换 装置， 包括四分之一波片1、 偏振片2、 波长切换晶体3、 偏振分束镜片4、 第一全反射镜片5、 非 线性晶体6、 第二全反射镜片7、 二相色镜8以及底板9。 其中， 波长切换晶体3与电源相连， 非 线性晶体6用于倍频基频光。 0030 进一步地， 四分之一波片1、 偏振片2、 波长切换晶体3、 偏振分束。

16、镜片4、 第一全反射 镜片5、 非线性晶体6、 第二全反射镜片7以及二相色镜8的光路中心高度一致。 0031 具体地， 四分之一波片1、 偏振片2、 波长切换晶体3、 偏振分束镜片4、 第一全反射镜 片5、 非线性晶体6、 第二全反射镜片7以及二相色镜8均方位可调的连接于底板9上。 0032 更具体地， 四分之一波片1、 偏振片2、 波长切换晶体3、 偏振分束镜片4、 第一全反射 镜片5、 非线性晶体6、 第二全反射镜片7以及二相色镜8均分别安装于对应的安装座中， 安装 座螺钉连接于底板9上。 安装座通过螺钉安装于底板9上， 使得四分之一波片1、 偏振片2等部 件的仰俯、 方位、 同轴等调节方。

17、便快捷。 0033 具体地， 非线性晶体6底部连接有恒温控制组件。 更具体地， 非线性晶体6的安装座 与恒温控制组件相连， 恒温控制， 稳定倍频效率。 0034 进一步地， 第一全反射镜片5以及第二全反射镜片7均为45度全反射镜片。 0035 进一步地， 入射的基频光经四分之一波片1退偏补偿后， 射入偏振片2， 经偏振片2 提升偏振度后， 射入波长切换晶体3， 于波长切换晶体3两端施加电压， 旋转基频光偏振方 向， 偏振方向旋转后的基频光与剩余基频光呈比例的射入偏振分束镜片4进行分离； 其中， 分离后的偏振方向旋转后的基频光射入第一全反射镜片5， 经第一全反射镜片5转折后， 射 入非线性晶体6。

18、， 经非线性晶体6倍频成倍频光后， 射入第二全反射镜片7， 经第二全反射镜 片7转折后， 射入二相色镜8， 经二相色镜8分离残余基频光后水平反射输出， 残余基频光透 射输出； 分离后的剩余基频光射入二相色镜8， 经二相色镜8透射输出。 实现基频光以及倍频 光的同轴不同比例的切换输出。 0036 进一步地， 偏振方向旋转角度为090 ， 偏振方向旋转后的基频光与剩余基频光 之比为01。 通过施压不同的电压值， 基频光偏振方向旋转角度090 ， 对应偏振方向旋转 后的基频光与剩余基频光数量的之比为01， 偏振方向旋转后的基频光与剩余基频光分走 倍频光路以及基频光光路， 实现不同比例的基频光与倍频光。

19、的输出。 0037 下面结合附图对本实用新型的环境适应性强的高效率倍频切换装置的工作过程 进行描述： 0038 基频光射入四分之一波片1， 经四分之一波片1退偏补偿后， 射入偏振片2， 经偏振 片2提升偏振度后， 射入波长切换晶体3， 于波长切换晶体3两端施加电压， 旋转基频光偏振 方向， 形成偏振方向旋转后的基频光， 且依据施加电压不同， 偏振方向旋转后的基频光与剩 余基频光呈不同比例， 之后将呈不同比例的偏振方向旋转后的基频光与剩余基频射入偏振 分束镜片4进行分离。 0039 分离后的偏振方向旋转后的基频光射入第一全反射镜片5， 经第一全反射镜片5转 折后， 射入非线性晶体6， 经非线性晶。

20、体6倍频成倍频光后， 射入第二全反射镜片7， 经第二全 说明书 3/4 页 5 CN 212342997 U 5 反射镜片7转折后， 进入二相色镜8， 倍频光经二相色镜8分离残余基频光后折射水平输出， 残余基频光竖向透射输出。 0040 分离后的剩余基频光射入二相色镜8， 经二相色镜8透射， 与倍频光水平同轴输出， 实现基频光与倍频光同光轴任意比例输出。 0041 以下借助具体实施例对本实用新型做了进一步地描述， 但是应该理解的是， 这里 具体的描述， 不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定， 本领域内的普通技术人员在 阅读本说明书下对下述实施例做出的各种修改， 都属于本实用新型所保护的范围。 说明书 4/4 页 6 CN 212342997 U 6 图1 图2 说明书附图 1/1 页 7 CN 212342997 U 7 。