激光和频发生系统及和频方法与流程

技术特征：
1.一种激光和频发生系统，其特征在于，包括：激光产生装置，用于产生具有第一波长的激光；分束组件，用于将所述激光按照预定功率分配比例分为第一激光和第二激光，所述第一激光从所述分束组件反射后输出，所述第二激光从所述分束组件透射后输出；第一激光传输结构，用于对从所述分束组件反射输出的所述第一激光进行传输；第二激光传输结构，用于对从所述分束组件透射输出的所述第二激光进行传输，所述第二激光传输结构包括：倍频晶体，用于对所述第二激光进行n倍频转换，以产生波长等于所述第一波长的n分之一的倍频光，n≥2且n为整数；和频组件，设置于所述第一激光传输结构和所述第二激光传输结构的输出光路上，从所述第一激光传输结构输出的第一激光和从所述第二激光传输结构输出的倍频光同步进入所述和频组件，通过所述和频组件实现和频后输出和频激光；其中，所述第一激光传输结构包括：第一半波片，用于调控所述第一激光的偏振态以满足所述和频组件的入射要求；所述第二激光传输结构还包括：第二半波片，用于调控所述倍频光的偏振态以满足所述和频组件的入射要求。2.根据权利要求1所述的激光和频发生系统，其特征在于，所述第二激光传输结构还包括：第三半波片，设置于所述倍频晶体之前，所述第三半波片用于调控所述第二激光的偏振态以满足所述倍频晶体的入射要求。3.根据权利要求1或2所述的激光和频发生系统，其特征在于，所述第二激光传输结构还包括：第二光束整形透镜组，用于对所述第二激光进行整形以使得所述第二激光经过所述倍频晶体后输出得到的倍频光的束腰大小和位置满足所述和频组件的入射要求；以及第一双色镜，用于将所述倍频光反射至所述和频组件。4.根据权利要求3所述的激光和频发生系统，其特征在于，所述第一激光传输结构还包括：第一光束整形透镜组，用于对第一激光进行光束整形，以使得所述第一激光的束腰大小与所述倍频光的束腰大小匹配且所述第一激光的束腰位置满足所述和频组件的入射要求；以及反射镜，用于将整形后的所述第一激光反射至所述和频组件。5.根据权利要求4所述的激光和频发生系统，其特征在于，所述和频组件包括：第二双色镜，设置于所述反射镜的反射输出光路上以及所述第一双色镜的反射输出光路上，所述第二双色镜用于反射所述倍频光且透射整形后的所述第一激光；以及和频晶体，设置于所述第二双色镜的输出光路上，用于对所述倍频光和整形后的所述第一激光进行和频。6.根据权利要求1所述的激光和频发生系统，其特征在于，所述第一激光传输结构和所述第二激光传输结构至少之一包括：相位调整组件，用于对所述第一激光和所述第二激光至少之一进行相位调整以使得从所述第一激光传输结构输出的第一激光和从所述第二激光传输结构输出的倍频光同步进入所述和频组件。
7.根据权利要求1所述的激光和频发生系统，其特征在于，还包括：激光输出组件，其中，所述激光输出组件包括：第三双色镜，用于反射所述和频激光且透射从所述和频组件输出的第一激光和倍频光。8.根据权利要求5所述的激光和频发生系统，其特征在于，所述分束组件、所述第一双色镜、所述反射镜和所述第二双色镜与输入光的入射方向呈45
°
夹角；和/或，所述和频激光的波长处于紫外波段。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述第一波长为1064nm的情况下，所述第一激光的功率与所述第二激光的功率之间的比例k满足：1/2＜k≤3/7。10.一种基于权利要求1-9中任一项所述的激光和频发生系统进行的和频方法，其特征在于，包括：将激光产生装置产生的具有第一波长的激光基于所述分束组件按照预定功率分配比例分为第一激光和第二激光，所述第一激光从所述分束组件反射后输出，所述第二激光从所述分束组件透射后输出；对从所述分束组件反射输出的所述第一激光基于所述第一激光传输结构进行传输，以输出至所述和频组件；所述第一激光经所述第一半波片调控后的偏振态满足所述和频组件的入射要求；对从所述分束组件透射输出的所述第二激光基于所述第二激光传输结构进行传输，以输出至所述和频组件，所述第二激光经所述倍频晶体进行n倍频转换，以产生波长等于所述第一波长的n分之一的倍频光，n≥2且n为整数；所述倍频光经所述第二半波片调控的偏振态满足所述和频组件的入射要求；使所述倍频光和所述第一激光同步进入所述和频组件，通过所述和频组件实现和频后输出和频激光。

技术总结
一种激光和频发生系统及和频方法，上述系统包括：激光产生装置、分束组件、第一激光传输结构、第二激光传输结构以及和频组件。激光产生装置用于产生具有第一波长的激光。分束组件用于将激光按照预定功率分配比例分为第一激光和第二激光，第一激光从分束组件反射后输出，第二激光从分束组件透射后输出。第一激光传输结构包括：第一半波片；第二激光传输结构包括：倍频晶体和第二半波片。从第一激光传输结构输出的第一激光和从第二激光传输结构输出的倍频光同步进入和频组件进行和频后输出和频激光。第一半波片及第二半波片的配合使用，使得和频组件的选型与匹配方式具有多种选择，灵活性大，同时该和频激光具有高转换效率和高光束质量。和高光束质量。和高光束质量。


技术研发人员：王家赞 任俊杰 江锐
受保护的技术使用者：北京科益虹源光电技术有限公司
技术研发日：2020.10.21
技术公布日：2021/11/26