一种空间啁啾补偿角度相位失配的飞秒钛宝石激光倍频器，在壳体内安装板上设有由氩离子激光器、泵浦聚焦双凸透镜、透过反射双色凹面镜、钛宝石晶体、反射双色凹面镜、色散棱镜、准直棱镜、耦合输出镜、平面全反射镜构成的谐振腔，由右准直平面全反射镜、左准直对面全反射镜、倍频聚焦双凸透镜、倍频激光器、准直双凸透镜、分光棱镜构成的倍频系统，以及光谱仪。它具有倍频匹配带宽宽、倍频效率高等优点。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于激光
，具体涉及到非线性光学。目前普通的飞秒激光的倍频技术主要采用直接把飞秒钛宝石近红外光束聚焦在倍频晶体上，由光谱物理公司生产的飞秒钛宝石激光倍频器其缺点是倍频匹配带宽窄，导致倍频效率低，一般只有百分之十几。本专利技术的目的在于克服上述飞秒钛宝石激光倍频器的缺点，提供一种匹配带宽宽、倍频效率高、结构简单的空间啁啾补偿角度相位失配的飞秒钛宝石激光倍频器。为达到上述目的，本专利技术采用的解决方案是它包括用于安装零部件的壳体。它包括设置在壳体内安装板上左侧用作泵浦源的氩离子激光器。它包括设置在安装板上水平光轴氩离子激光器右侧可通过泵浦光的泵浦聚焦双凸透镜。它包括设置在安装板上与水平光轴正向成94°～117°夹角双凸透镜右侧可透过泵浦光可反射近红外激光的透过反射双色凹面镜，在该透过反射双色凹面镜的凹面涂或镀有双色膜、另一面涂或镀有增透膜。它包括设置在安装板上水平光轴透过反射双色凹面镜右侧可产生近红外激光的钛宝石晶体。它包括设置在安装板上与水平光轴正向成274°～297°夹角钛宝石晶体右侧可反射近红外激光的反射双色凹面镜，在该反射双色凹面镜的凹面涂或镀有双色膜、另一面涂或镀有增透膜。它包括设置在安装板上其顶点与透过反射双色凹面镜的中心的连线与水平光轴正向成13°夹角可色散光的色散棱镜，该色散棱镜横截面的顶点位于底面的上方。它包括设置在安装板上水平光轴反射双色凹面镜右侧的准直棱镜，该准直棱镜横截面的顶点位于底面的下方。它包括设置在安装板上与水平光轴反向成56°～82°夹角准直棱镜右侧的耦合输出镜，在该耦合输出镜面向腔内的镜面上涂或镀有双色膜、另一面涂或镀有增透膜。它包括设置在安装板上耦合输出镜右侧与水平光轴反向成33.5°～43.5°的引光平面全反射镜，在该引光平面全反射镜的镜面上涂或镀有对近红外激光反射的双色膜。它包括设置在安装板上左侧另一条水平光轴与另一条水平光轴正向成98°～124°可反射双色凹面镜的近红外激光的平面全反射镜，在该平面全反射镜的镜面上涂或镀有对近红外激光全反射的双色膜。它包括设置在安装板上垂直光轴且与水平光轴正向成220°～230°的夹角可反射引光平面全反射镜的近红外激光的右准直平面全反射镜，在该右准直平面全反射镜的镜面上涂或镀有双色膜。它包括设置在安装板上另一条垂直光轴与水平光轴成40°～50°夹角可反射右准直平面全反射镜近红外激光的左准直平面全反射镜，在该左准直平面全反射镜的镜面上涂或镀有双色膜。它包括设置在安装板上另一条垂直光轴对左准直平面全反射镜反射的近红外激光可进行聚焦的倍频聚焦双凸透镜。它包括设置在安装板上另一条垂直光轴倍频聚焦双凸透镜焦点将经聚焦后的近红外激光转换为兰色激光的倍频晶体。它包括设置在安装板上另一条垂直光轴将兰色激光进行准直的准直双凸透镜。它包括设置在安装板上另一条垂直光轴可将经准直双凸透镜的兰色激光和近红外激光分开的分光棱镜，该分光棱镜横截面的底边与水平光轴的正向夹角为249°。它还包括设置在安装板上将分光棱镜分出的兰色激光的光谱绘制成曲线的光谱仪。本专利技术的泵浦聚焦双凸透镜两凸面的曲率半径为60～100mm，倍频聚焦双凸透镜两凸面的曲率半径为25～55mm，透过反射双色凹面镜和反射双色凹面镜凹面的曲率半径为50～150mm。本专利技术的钛宝石晶体的厚度为2～20mm，倍频激光器的厚度为0.005～3mm。本专利技术的色散棱镜、准直棱镜、分光棱镜为等腰三棱镜，其横截面顶角为69°。本专利技术的双色膜为二氧化钛或二氧化锆镀层上复盖二氧化硅镀层，在二氧化硅镀层上再复盖二氧化钛或二氧化锆镀层，交替蒸镀25～30层。本专利技术的增透膜为二氧化硅、三氧化二铝、二氧化钛交替蒸镀4～6层。本专利技术与光谱物理公司生产的飞秒钛宝石激光倍频器相比，具有匹配带宽宽、倍频效率高、结构简单紧凑等优点。附图说明图1是本专利技术一个实施例的结构示意图。图2是本专利技术倍频转换效率随倍频聚焦透镜12曲率半径的变化曲线。图3是本专利技术的基频近红外光谱曲线。图4是本专利技术的倍频兰光脉冲光谱曲线。下面结合附图和实施例对本专利技术进一步详细说明，但本专利技术不限于这些在图1中，在壳体19内安装板18上左侧安装有氩离子激光器1，氩离子激光器1用作泵浦源，在安装板18水平光轴氩离子激光器1的右侧安装有泵浦聚焦双凸透镜2可通过泵浦光，它的两凸面的曲率半径为80mm。在安装板18上水平光轴泵浦双凸透镜2的右侧安装有透过反射双色凹面镜3，透过反射双色凹面镜3与水平光轴正向的夹角为96.5°，在透过反射双色凹面镜3的凹面真空镀有双色膜，双色膜选用的材料为二氧化钛和二氧化硅，在二氧化钛镀层上再镀二氧化硅镀层，交替蒸镀28层。也可选用二氧化锆和二氧化硅材料，交替蒸镀28层。在透过反射双色凹面镜3的背面真空镀有增透膜，增透膜选用的材料为二氧化硅、三氧化二铝、二氧化钛交替蒸镀5层。在安装板18上水平光轴透过反射双色凹面镜3的右侧安装有钛宝石晶体4，钛宝石晶体4位于透过反射双色凹面镜3的右焦点上，钛宝石晶体4的厚度为10mm，用于产生近红外激光。在安装板18水平光轴钛宝石晶体4的右侧安装有反射双色凹面镜5与水平光轴正向的夹角为286°，反射双色凹面镜5的几何形状、凹面及背面真空镀膜的材料以及层数与透过反射双色凹面镜3的几何形状和镀膜完全相同。在安装板18上与水平光轴夹角13°的方向上安装色散棱镜6，色散棱镜6用于色散光，本实施例的色散棱镜6为等腰三棱镜，其横截面顶角为69°，两底角为55.5°，顶点在底面上方，顶点与透过反射双色凹面镜3的中心连线与水平光轴正向成13°夹角，底面与水平光轴平行。在安装板18水平光轴反射双色凹面镜5的右侧安装有准直棱镜7，准直棱镜7的几何形状与色散棱镜6完全相同，安装位置正好相反。在安装板18上与水平光轴反向成69°的方向安装有耦合输出镜8，耦合输出镜8面向腔内的镜面上真空镀有双色膜、另一面真空镀有增透膜，镀双色膜和增透膜所用的材料以及层数与透过反射双色凹面镜3的镀膜完全相同。在安装板18上与水平光轴反向成38.5°的方向上安装有引光平面反射镜9，引光平面反射镜9的镜面上真空镀膜有双色膜，可对近红外激光进行完全反射。镀层的材料以及层数与透过反射双色凹面镜3的双色膜完全相同。在安装板18上左侧另一条水平光轴与水平光轴成103°的夹角的方向上安装有平面反射镜17，平面反射镜17的镜面上真空镀膜有双色膜，可反射双色凹面镜5上的近红外激光，双色膜所用的材料和层数与透过反射双色凹面镜3的双色膜完全相同。氩离子激光器1、泵浦聚焦双凸透镜2、透过反射双色凹面镜3、钛宝石晶体4、反射双色凹面镜5、色散棱镜6、准直棱镜7、耦合输出镜8、平面全反射镜17构成本专利技术的谐振腔。在安装18上垂直光轴安装有右准直平面全反射镜10，右准直平面全反射镜10与水平光轴的正向成225°的夹角，在该镜面上真空镀有双色膜，可反射引光平面全反射镜9的近红外激光，镀双色膜的材料和层数与透过反射双色凹面镜3的双色膜完全相同。在安装板18上另一条垂直光轴与水平光轴的正向成45°的夹角，安装有左准直平面全反射镜11，在该镜面上真空镀有双色膜，可反射右准直平面全反射镜10的近红外激光，镀双色膜的材料和层数与透过反射双色凹面镜3的双色膜完全相同。在安装板本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种空间啁啾补偿角度相位失配的飞秒钛宝石激光倍频器，其特征在于它包括：用于安装零部件的壳体［１９］；设置在壳体［１９］内安装板［１８］上左侧用作泵浦源的氩离子激光器［１］；设置在安装板［１８］上水平光轴氩离子激光器［１］右侧可通 过泵浦光的泵浦聚焦双凸透镜［２］；设置在安装板［１８］上与水平光轴正向成９４°～１１７°夹角双凸透镜［２］右侧可透过泵浦光可反射近红外激光的透过反射双色凹面镜［３］，在该透过反射双色凹面镜［３］的凹面涂或镀有双色膜、另一面涂或镀有增透膜 ；设置在安装板［１８］上水平光轴透过反射双色凹面镜［３］右侧可产生近红外激光的钛宝石晶体［４］；设置在安装板［１８］上与水平光轴正向成２７４°～２９７°夹角钛宝石晶体［４］右侧可反射近红外激光的反射双色凹面镜［５］，在该反射双色凹面 镜［５］的凹面涂或镀有双色膜、另一面涂或镀有增透膜；设置在安装板［１８］上其顶点与透过反射双色凹面镜［３］的中心的连线与水平光轴正向成１３°夹角可色散光的色散棱镜［６］，该色散棱镜［６］横截面的顶点位于底面的上方；设置在安装板［１８ ］上水平光轴反射双色凹面镜［５］右侧的准直棱镜［７］，该准直棱镜［７］横截面的顶点位于底面的下方；设置在安装板［１８］上与水平光轴反向成５６°～８２°夹角准直棱镜［７］右侧的耦合输出镜［８］，在该耦合输出镜［８］面向腔内的镜面上涂或镀有 双色膜、另一面涂或镀有增透膜；设置在安装板［１８］上耦合输出镜［８］右侧与水平光轴反向成３３．５°～４３．５°的引光平面全反射镜［９］，在该引光平面全反射镜［９］的镜面上涂或镀有对近红外激光反射的双色膜；设置在安装板［１８］上左侧另 一条水平光轴与另一条水平光轴正向成９８°～１２４°可反射双色凹面镜［５］的近红外激光的平面全反射镜［１７］，在该平面全反射镜［１７］的镜面上涂或镀有对近红外激光全反射的双色膜；设置在安装板［１８］上垂直光轴且与水平光轴正向成２２０°～２ ３０°的夹角可反射引光平面全反射镜［９］的近红外激光的右准直平面全反射镜［１０］，在该右准直平面全反射镜［１０］的镜面上涂或镀有双色膜；设置在安装板［１８］上另一条垂直光轴与水平光轴成４０°～５０°夹角可反射右准直平面全反射镜［１０］近 红外激光的左准直平面全反射镜［１１］，在该左准直平面全反射镜［１１］的镜面上涂或镀有双色膜；设置在安装板［１８］上另一条垂直光...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈国夫，王屹山，于连君，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]
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