Laser azul de alta potência de frequência única de 457 nm

457nm de alta potência de frequência únicalaser azul
Projeto do caminho óptico de um laser azul de alta potência de 457 nm com frequência única.
A fonte de bombeamento utilizada é um conjunto de diodos laser acoplados a fibra de 30 W. Em seguida, um ressonador em anel é selecionado para a seleção de modo. A face final é bombeada com um cristal de vanadato de ítrio dopado com Nd3+ (Nd:YVO4) de 5 mm de comprimento com uma concentração de 0,1%. Então, através de uma cavidade de cristal de triborato de lítio (LBO) do tipo I com casamento de fase, o segundo harmônico é gerado para alcançar uma frequência única de alta potência de 457 nm.laserCom uma potência de bombeamento de 30 W, a potência de saída do laser de frequência única de 457 nm é de 5,43 W, o comprimento de onda central é de 457,06 nm, a eficiência de conversão luz-luz é de 18,1% e a estabilidade de potência em 1 hora é de 0,464%. O laser de 457 nm opera no modo fundamental dentro do ressonador. Os fatores de qualidade do feixe nas direções x e y são 1,04 e 1,07, respectivamente, e a elipticidade do ponto de luz é de 97%.

Descrição do percurso óptico da luz azul de alta potência.laser de frequência única
A fonte de bombeamento utiliza um acoplamento de fibra ópticadiodo laser semicondutormatriz com comprimento de onda central de 808 nm, potência de saída contínua de 30 W e diâmetro do núcleo da fibra de 400 μm, com abertura numérica de 0,22.
A luz da bomba é colimada e focalizada por duas lentes plano-convexas com distância focal de 20 mm e então incide sobre acristal laserO cristal laser é um cristal Nd:YVO4 de 3 mm × 3 mm × 5 mm com uma concentração de dopagem de 0,1%, com filmes antirreflexo de 808 nm e 914 nm depositados em ambas as extremidades. O cristal é envolto em folha de índio e fixado em um suporte de cobre. A temperatura do suporte de cobre é controlada com precisão por um resfriador de semicondutores, ajustado para 15 °C.
O ressonador é uma cavidade em anel com quatro espelhos, composta por M1, M2, M3 e M4.
M1 é um espelho plano com películas antirreflexo de 808 nm, 1064 nm e 1342 nm (R<0,05%) e uma película de reflexão total de 914 nm (R>99,8%); M4 é um espelho plano de saída com película de reflexão total de 914 nm (R>99,8%) e películas antirreflexo de 457 nm, 1064 nm e 1342 nm (R<0,02%); M2 e M3 são ambos espelhos plano-côncavos com raio de curvatura r = 100 mm, com películas antirreflexo de 1064 nm e 1342 nm (R<0,05%) na superfície plana e películas de reflexão total de 914 nm e 457 nm (R>99,8%) na superfície côncava.
A placa de meia onda e o cristal TGG, ambos colocados no campo magnético, possuem filmes antirreflexo de 914 nm (R<0,02%). Ao introduzir um dispositivo óptico unidirecional composto pelo TGG e pela placa de meia onda, o laser é forçado a operar unidirecionalmente no ressonador em anel, garantindo assim que o laser opere de forma estável em um estado de frequência única. O FP é uma peça padrão com 2 mm de espessura, com refletividade de 50% em ambos os lados, e realiza o estreitamento secundário da operação de frequência única do laser na cavidade. O cristal LBO, com dimensões de 3 mm × 3 mm × 15 mm, foi selecionado como cristal de duplicação de frequência e possui revestimento antirreflexo de 914 nm e 457 nm (R<0,02%), com casamento de fase do tipo I, ângulo de corte θ = 90° e φ = 21,9°.