CN102870295B - 一种激光处理装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种激光产生装置和方法。激光产生装置包括输入耦合镜（102），输出耦合镜（106），第一腔镜（104），激光晶体（103），和波长转换单元。设置于激光晶体（103）和波长转换单元之间的第一腔镜（104）用于部分透射基频光。输入耦合镜（102）和输出耦合镜（106）用于高反射基频光。

Description

一种激光处理装置和方法

技术领域

本发明涉及激光技术，特别涉及一种激光处理装置、方法和激光显示光源。 

背景技术

激光具有单色性好、方向性强、亮度高等特点。激光技术的核心是激光器，激光器的种类很多，可按工作物质、工作波长等不同方法分类。 

如今，激光技术已开始在电视、微型投影、商用和娱乐系统中找到了应用。而激光倍频技术则使现有激光频率得到了大幅度的扩充，不仅实现了可见光波段的激光输出，更是利用三倍频、四倍频技术实现了紫外波段的激光输出。激光显示技术是激光器的一个主要应用方向，其具有大色域、低能耗等特点，被认为是下一代主流显示技术。 

在如下的文献中：CN200710120665.6、CN 200520073932.5，还可以发现更多与上述技术方案相关的信息. 

但是，在现有技术中在，激光器在输出倍频激光时，出现倍频激光的输出功率不稳定的现象，甚至功率波动比较大，主要是因为不同频率的基频光在倍频时，由于模式之间的互饱和效应引起不同频率之间的基频光的竞争，导致基频光在增益时增益强度发生变化，使倍频光的输出功率发生波动，即所谓的绿光问题。 

现有技术中可以通过改变镜腔的长度来解决，例如增大镜腔的长度以增加纵模数，或缩短镜腔的长度以减少纵模数，但是，上述的长镜腔法和短镜腔法都过多地限定了激光器的镜腔长度，给激光器的设计带来了很多限制；现有技术中还可以采用自稳定系统控制输出，但该方法增加了激光器的生产成本。 

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种激光处理装置、激光显示光源和激光处理方法，用于实现输出功率稳定的倍频激光。 

一方面，在一个实施例中，提供了一种激光处理装置，激光处理装置包括： 

腔室，所述腔室的输入端接收泵浦光；所述腔室内设置激光晶体、波长转换单元，所述激光晶体经泵浦光激发后生成基频光，所述波长转换单元将所述基频光进行波长转换后输出激光； 

所述激光晶体和波长转换单元之间设置第一腔镜，所述第一腔镜用于部分透射基频光； 

所述腔室的输入端对所述泵浦光高透射，对所述基频光高反射，和/或对所述激光高反射； 

所述腔室的输出端对所述基频光高反射和/或对所述激光高透射。 

该激光处理装置具备如下有益效果： 

激光处理装置中的第一腔镜，对基频光部分透射，输入耦合镜和输出耦合镜对基频光高反射，从而在输入耦合镜和第一腔镜之间的镜腔以及所述输出耦合镜和所述第一腔镜之间的镜腔形成所述基频光的驻波场，由于多个驻波场之间的相互作用，增大了基频光的波长间隔，增益后的基频光的相对光强为该波长的基频光的相对光强与激光工作物质对该基频光的增益强度的乘积，实现了进一步对基频光的选纵模，大大减少了谐振腔内基频光纵模的数量，并可以得到单纵模的基频光，从而缓解了绿光问题，提高了输出倍频光的功率稳定性。 

进一步的，在上述激光处理装置的基础上，还提供了一种激光处理装置，该激光处理装置中的第一腔镜包括： 

加部分透光膜或镀层的凸透镜、凹透镜、平面镜、柱透镜或非球面镜。 

该激光处理装置具备如下有益效果： 

第一腔镜可以选择加部分透光膜或镀层的凸透镜、凹透镜、平面镜、柱透镜或非球面镜，可以根据所需要的基频光的光束直径来选择第一腔镜的型号，以满足不同功率与波段下的要求。 

进一步的，在上述激光处理装置的基础上，还提供了一种激光处理装置，该激光处理装置中： 

所述波长转换单元是1个或2个及以上的和频晶体、1个及以上的倍频晶体、或1个及以上的和频晶体与1个及以上的倍频晶体的组合。 

该激光处理装置具备如下有益效果： 

激光处理装置通过倍频晶体与和频晶体的各种组合，不仅可以获得输出功率稳定的倍频光，可以获得输出功率稳定的三倍频光以及更高倍频的激光，有利于扩大该激光处理装置的用途和功能，提高该激光处理装置的使用范围。 

进一步的，在上述激光处理装置的基础上，还提供了一种激光处理装置，该激光处理装置中，所述波长转换单元倍频晶体包括： 

磷酸氧钛钾KTP晶体，三硼酸锂LBO晶体、偏硼酸钡BBO晶体、硼酸铋BIBO晶体、磷酸氧钛铷RTP晶体、砷酸钛氧钾KTA晶体、磷酸二氢钾KDP晶体、周期性极化铌酸锂PPLN晶体和/或周期极化磷酸氧钛钾PPKTP晶体。 

该激光处理装置具备如下有益效果： 

波长转换单元可以使用上述各种倍频晶体，该激光处理装置可以灵活选择各种不同的倍频晶体，以获取所需要频率的倍频激光，包括倍频激光、三倍频激光以及更多倍频的激光，有利于该波长转换单元的生成制造，降低了该激光处理装置的成本。 

进一步的，在上述激光处理装置的基础上，还提供了一种激光处理装置，该激光处理装置中还包括： 

光学透镜，设置在所述第一腔镜和所述激光晶体之间，和/或设置在所述第一腔镜和所述波长转换单元之间，用于增大或减小所述激光的光束直径。 

该激光处理装置具备如下有益效果： 

通过在中间腔镜和所述激光晶体之间设置光学透镜，可以进一步改变基频光光束直径，通过所述中间腔镜和所述倍频晶体之间设置光学透镜，以进一步改变倍频光的光束直径，改善基频光或倍频光的质量。 

进一步的，在上述激光处理装置的基础上，还提供了一种激光处理装置，该激光处理装置中还包括： 

第二腔镜，部分透射基频光，所述第二腔镜至少为一片，设置在所述第一腔镜与所述激光晶体之间。 

该激光处理装置具备如下有益效果： 

不仅可以进一步改变基频光的光束直径，而且还能在中间腔镜之间形成另一个驻波场，进一步减少了噪音基频光，从而提高选择单纵模基频光的效率和提高基频光的光束质量。 

另一方面，在一个实施例中，提供一种激光显示光源，该激光显示光源包括：输出泵浦光的泵浦光发射器，还包括上述的任意一种激光处理装置。 

该激光显示光源具备如下有益效果： 

通过采用上述任意一项激光显示光源，实现了进一步对基频光的选纵模，大大减少了谐振腔内基频光纵模的数量，可以得到单纵模的基频光，从而缓解了绿光问题，提高了输出倍频光或多倍频光的功率稳定性，并可以得到各种直径的倍频光和多倍频光。 

另一方面，提供了一种激光处理方法，包括：接收泵浦光；激发泵浦光生成基频光；其中，所述方法还包括： 

部分透射基频光； 

将部分透射后的基频光波长转换输出激光； 

所述泵浦光的接收端对所述泵浦光高透射，对所述基频光高反射，和/或对所述激光高反射； 

所述激光的输出端对所述基频光高反射和/或对所述激光高透射。 

本发明实施例通过将基频光部分透射和部分反射，以形成多个基频光的驻波场，由于多个驻波场之间的相互作用，增大了基频光的波长间隔，增益后的基频光的相对光强为该波长的基频光的相对光强与激光工作物质对该基频光的增益强度的乘积，实现了进一步对基频光的选纵模，大大减少了谐振腔内基频光纵模的数量，并可以得到单纵模的基频光，从而缓解了绿光问题，提高了输出倍频光的功率稳定性。 

进一步的，在上述激光处理方法的基础上，还提供了一种激光处理方法，其中，所述部分透射基频光通过加膜或镀层的凸透镜、凹透镜、平面镜、柱透镜或非球面镜对所述基频光部分透射。 

该激光处理方法具备如下有益效果： 

通过加膜或镀层的凸透镜、凹透镜、平面镜、柱透镜或非球面镜对所述基频光部分透射，可以根据所需要的基频光的光束直径来选择第一腔镜的型号，以满足不同功率与波段下的要求。 

进一步的，在上述激光处理方法的基础上，还提供了一种激光处理方法，所述将过滤后的基频光波长转换输出激光包括： 

设置1个或2个及以上的和频晶体、一个及以上的倍频晶体、或一个及以上的和频晶体与一个及以上的倍频晶体的组合对所述基频光进行波长转换。 

通过倍频晶体与和频晶体的各种组合，不仅可以获得输出功率稳定的倍频光，可以获得输出功率稳定的三倍频光以及更高倍频的激光，有利于扩大该激光处理装置的用途和功能，提高该激光处理装置的使用范围。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在 附图中： 

图1为本发明实施例中激光处理装置的结构示意图； 

图2为本发明实施例中驻波场1中基频光的相对光强图； 

图3为本发明实施例中驻波场2中基频光的相对光强图； 

图4为本发明实施例中基频光与其增益强度的关系图； 

图5为本发明实施例中增益后的基频光的相对光强图； 

图6为本发明另一个实施例中激光处理装置的结构示意图； 

图7为本发明另一个实施例中驻波场3中基频光的相对光强图； 

图8为本发明另一个实施例中驻波场4中基频光的相对光强图； 

图9为本发明另一个实施例中基频光的增益强度曲线图； 

图10为本发明另一个实施例中增益后的基频光的相对光强图； 

图11为本发明再一个实施例中激光处理装置的结构示意图； 

图12为本发明又一个实施例中激光处理装置的结构示意图； 

图13为本发明又一个实施例中驻波场8中基频光的相对光强图； 

图14为本发明又一个实施例中驻波场9中基频光的相对光强图； 

图15为本发明又一个实施例中基频光的增益强度曲线； 

图16为本发明又一个实施例中增益后的基频光的相对光强图； 

图17为本发明又一个实施例中激光处理装置的结构示意图； 

图18本发明实施例中激光显示光源的结构示意图； 

图19为本发明实施例激光处理方法的流程图。 

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步地详细描述。 

图1为本发明实施例中激光处理装置的结构示意图。如图1所示，本发明实施例的激光处理装置可以包括： 

腔室，腔室的输入端接收泵浦光，腔室设置激光晶体103和波长转换单元， 激光晶体103将泵浦光激发后生成基频光，波长转换单元将所述基频光进行波长转换后输出激光，波长转换单元可以是倍频晶体105。 

在腔室内的激光晶体103和波长转换单元之间设置第一腔镜104，用于对倍频光或多倍频光进行高反射，以及对基频光进行部分反射，以分别在输入耦合镜102和第一腔镜104之间的镜腔1与输出耦合镜106和第一腔镜104之间的镜腔2形成所述基频光的驻波场； 

腔室的输入端可以为输入耦合镜102，腔室的输出端可以为输出耦合镜106； 

进一步的，还包括密闭外壳，用于将输入耦合镜102、激光晶体103、第一腔镜104、倍频晶体105和输出耦合镜106组成的腔室密闭封装起来； 

一个实施例中，泵浦装置101采用产生808nm的泵浦光的激光二极管作为泵浦装置，泵浦装置101产生的泵浦光通常也会包括有其它频率的噪音泵浦光； 

泵浦光透过腔室的输入耦合透镜102进入激光晶体，可以在输入耦合镜102与泵浦装置101相邻的侧面镀一层能对808nm的泵浦光高透射(High Transmi ssion，HT)的光学介质，而在输入耦合镜102的另一侧镀一层对808nm的泵浦光抗反射(Anti-Reflection，AR)与基频光和倍频光高反射(High Reflectanc e，HR)的光学介质，上述的光学介质层可以为一层光学介质，也可以包括多个子层的光学介质层； 

激光晶体103采用5mm掺杂0.8％Nd离子的YVO4晶体吸收808nm的泵浦光之后发生自发辐射与受激辐射，输出波长为1064nm的基频光，该基频光经过输入耦合镜102和输出耦合镜106之间的反射而被激光晶体103反复振荡增益，逐渐增益为基频光的光束； 

倍频晶体105采用10mm的KTP晶体，将1064nm的基频光倍频激发为532nm的倍频光； 

输出耦合镜106与第一腔镜104相邻的侧面镀一层对基频光高反射HR和对 倍频光高透射HT的光学介质，以使基频光全部经过倍频晶体发送倍频，并使倍频光及时透射出去，减少基频光与倍频光的损耗； 

第一腔镜104与输入耦合镜102之间的空间为镜腔1，第一腔镜104与输出耦合镜106之间的空间为镜腔2，镜腔1和镜腔2的长度分别为L1和L2，根据公式(1)来调整L1和L2，以调节振荡的基频光的频率间隔，公式(1)如下所示： 

v＝m*c/(2nL)m＝1，2，3......             (1) 

其中，v为驻波场的基频光的频率，c为真空中的光速，n是镜腔内气体的折射率，L为镜腔的长度，不满足公式(1)的其它频率的基频光将逐渐在镜腔1和镜腔2中被消耗掉。 

在实际应用中，激光晶体对基频光的增益强度和基频光的频率之间的关系可以由公式(2)计算得到，公式(2)如下所示： 

$G\left(v\right)=\frac{1}{2\mathrm{\π}}\×\frac{\mathrm{\Δv}}{{(v-v_0)}^2+{\left(\frac{\mathrm{\Δv}}{2}\right)}^2}---\left(2\right)$

G(v)为频率是v的基频光的增益强度，Δv为增益带宽，v₀为增益的基频光的中心频率，每种激光晶体都有其特有的增益中心频率，增益频率是增益曲线的中间值，也是增益强度最大的基频光的频率； 

基频光的波长为1064nm，在第一腔镜104的两个侧面镀一层对基频光1064nm的波长部分透射(Part Transmission，PT)以及对波长为532nm的倍频光高反射的光学介质，第一腔镜104对基频光1064nm的波长部分透射的透射率可以根据实际情况设置，以满足形成基频光的驻波场的条件为准，例如可以将透过率设置在5-50％之间，以在镜腔1和镜腔2里分别形成包括多种频率的基频光的驻波场1和驻波场2； 

一个实施例中，输入耦合镜101和输出耦合镜106采用平面镜，第一腔镜104采用凸透镜，焦距为25mm，本实施例中，第一腔镜104不仅能对基频光进行部分透射，而且还能改变被激光晶体振荡增益的基频光的光束直径；在实际 应用中，第一腔镜104还可以通过采用凸透镜或凹透镜来改变基频光的光束直径等参数，第一腔镜还可以是加部分透光膜或镀层的平面镜、凹面镜、凸面镜以及各种非球面镜，只要上述型号的第一腔镜具备对基频光部分透射的功能，能实现至少两个驻波场即可。 

一个实施例中，设定L1为64.5mm，将L2设定为29mm，图2为本发明实施例中驻波场1中基频光的相对光强图，图3为本发明实施例中驻波场2中基频光的相对光强图，驻波场1和驻波场2的基频光的相对光强分别如图2和图3所示，镜腔的长度与驻波场中基频光的波长之间的关系可以通过现有技术计算得到，在此不再赘述。图4为本发明实施例中基频光与其增益强度的关系图，驻波场1和驻波场2中相同波长的基频光将按照如图4所示的增益强度在激光晶体102中得到增益，基频光的增益强度曲线为洛伦兹曲线，图5为本发明实施例中增益后的基频光的相对光强图。如图5所示，驻波场1和驻波场2中波长相同的基频光被激光晶体102增益，增益后的基频光的相对光强为该波长在驻波场1的相对光强、驻波场2中的相对光强和增益强度三者的乘积，由于整个谐振腔内的基频光的频率间隔增大，使驻波场1和驻波场2中的波长相等的基频光数量已经很少，而且，由于激光晶体对不同波长的基频光的增益强度符合洛伦兹曲线，所以，通常只有增益中心的基频光才能被高增益，其它波长的基频光将被消耗掉，从而选择出单纵模的基频光，在图5中，只有波长为1064nm的基频光被高增益，该单纵模的基频光经过倍频晶体105的倍频，由于只有单纵模的基频光被倍频，因此，避免了绿光问题，可以得到功率稳定的倍频光，该倍频光的波长为532nm。 

一个实施例中，可以在第一腔镜104与激光晶体103之间还可以再设置一块光学透镜107，图6为本发明另一个实施例中激光处理装置的结构示意图，如图6所示，本实施中，倍频晶体105采用15mm的LBO倍频晶体，激光晶体103采用5mm掺杂1％的Nd离子的GdVO4晶体，输入耦合镜102对912nm的基频光高反射，光学透镜107对912nm的基频光高透射，其作用是利用凸透镜的性质来改 变光线传播方向的性质来改变基频光的光束直径，第一腔镜104与输入耦合镜102之间的空间为镜腔3，第一腔镜104与输出耦合镜106之间的空间为镜腔4，设定L3为148.5mm、L4为69.1mm，在镜腔3和镜腔4中形成驻波场3和驻波场4，图7为本发明另一个实施例中驻波场3中基频光的相对光强图，图8为本发明另一个实施例中驻波场4中基频光的相对光强图，如图7和图8所示，不满足公式(1)的其它波长的基频光将被消耗掉，从而减少了基频光的纵模数，图9为本发明另一个实施例中基频光的增益强度曲线图，驻波场3和驻波场4中波长相等的基频光将按照如图9所示的增益强度曲线被激光晶体103振荡增益放大，如图9所示，由于采用了1064nm的高损耗设计，激光晶体103对波长为912nm的基频光的增益强度最高，图10为本发明另一个实施例中增益后的基频光的相对光强图，如图10所示，波长为912nm的基频光的增益强度最大，该单纵模的波长为912nm的基频光经过倍频晶体105的倍频，从而获得波长为456nm的激光光束，本实施例中，由于只有波长为912nm的单纵模基频光被倍频，避免了绿光问题，从而可以得到功率稳定的倍频光； 

一个实施例中，可以将上述光学透镜107替换成第二腔镜104^/，图11为本发明再一个实施例中激光处理装置的结构示意图。如图11所示，波长转换单元包括第一腔镜104和第二腔镜104^/，第二腔镜104^/对基频光如同第一腔镜104对基频光进行部分透射，对倍频光和泵浦光高反射，由于第一腔镜104^/对基频光部分透射和部分反射，因此，可以在第二腔镜104^/和第一腔镜104形成的镜腔7形成驻波场7，镜腔7的长度为L7，L7＝44.55mm，驻波场7中形成驻波的基频光满足公式(1)，第二腔镜104^/与输入耦合镜之间形成镜腔5，长度为L5，L5＝93.95mm，镜腔5中存在满足公式(1)的基频光形成的驻波场5，第一腔镜104与输出耦合镜106之间形成镜腔6，长度为L6，L6仍为69.1mm镜腔6中存在满足公式(1)的基频光形成的驻波场6，驻波场5、驻波场6和驻波场7中相同频率的基频光将被激光晶体按照如图9所示的增益强度曲线进行增益，从而得到如图10所示的只有一个纵模的基频光，本实施例中，第二腔镜104^/和第一腔镜104 对基频光的部分反射率以在镜腔5、镜腔6和镜腔7中形成稳定的驻波场为准，驻波场5和驻波场7中基频光的相对光强图与驻波场3中的基频光的相对光强图相同，驻波场6中的基频光的相对光强图与驻波场4中基频光的相对光强图相同，在此不再赘述。 

一个实施例中，如图12所示，在倍频晶体105与输出耦合镜106之间设置一块与倍频晶体105配合使用和频晶体105^/，以生成三倍频光，图12为本发明又一个实施例中激光处理装置的结构示意图，如图12所示，波长转换单元包括倍频晶体105和匹配和频晶体105^/，倍频晶体105和匹配和频晶体105^/分别采用I类和II类相位匹配的10mm的LBO晶体，激光晶体采用12mm掺杂0.6％的Nd离子的YVO4晶体，其中第一腔镜104镀一层对532nm和355nm高反射以及对1064nm的基频光部分透射的光学介质，输入耦合镜102和第一腔镜104之间的空间为镜腔8，镜腔8的长度L8为75mm，输出耦合镜106和第一腔镜104之间的空间为镜腔9，镜腔9的长度L9为39mm，在镜腔8和镜腔9中分别形成驻波场8和驻波场9，图13为本发明又一个实施例中驻波场8中基频光的相对光强图，图14为本发明又一个实施例中驻波场9中基频光的相对光强图，其中，驻波场8如图13所示，驻波场9如图14所示，图15为本发明又一个实施例中基频光的增益强度曲线，驻波场8和驻波场9中相同波长的基频光按照如图15所示的增益强度曲线被激光晶体103增益，增益后的基频光的相对光强为该波长在驻波场8的相对光强、驻波场9中的相对光强和增益强度三者的乘积，从而在整个谐振腔内得到如图16所示的单纵模的基频光，图16为本发明又一个实施例中增益后的基频光的相对光强图，该单纵模的基频光经过倍频晶体105与和频晶体105^/后被三倍频激发，得到波长为355nm的三倍频激光，改变倍频晶体的种类或数量，还可以得到多倍频光，包括四倍频光、五倍频光以及以上倍数的多倍频光。 

一个实施例中，将激光晶体103与输入耦合镜102一体制作，将倍频晶体105与输出耦合镜106一体制作，图17为本发明又一个实施例中激光处理装置的 结构示意图，如图17所示，其中，第一腔镜104对基频光部分透射，输入耦合镜102和输出耦合镜106基频光高反射，以在第一腔镜104与输入耦合镜102之间的镜腔10形成基频光的驻波场，以及在第一腔镜104与输出耦合镜106之间的镜腔11形成基频光的驻波场，为了减少激光处理装置对泵浦光和倍频光或多倍频光的损耗，通常在输入耦合镜102镀一层对基频光高反射的光学介质，在输出耦合镜106镀一层对倍频光或多倍频光高透射的光学介质，以使倍频后的激光束高效率的发射出去； 

进一步的，可以直接在激光晶体103与泵浦装置101相邻的侧面镀一层对基频光高反射并对泵浦光高透射的光学介质，在倍频晶体105的输出的侧面镀一层对基频光高反射并对倍频光或多倍频光高透射的光学介质，从而减少基频光的损耗与激光处理装置的生产成本。 

进一步的，波长转换单元还可以为1个或2个及以上的和频晶体的组合，或为1个及以上的倍频晶体的组合，或1个及以上的和频晶体与1个及以上的倍频晶体的组合，根据所需要的倍频光的频率和功率来选择组合。 

上述各实施例中，第一腔镜的部分透射可以通过现有技术中的光学介质的镀膜技术来实现，在此不再赘述；可以根据实际需要生成的倍频光来选择相应的波长转换单元，除上述的磷酸氧钛钾KTP晶体和三硼酸锂LBO晶体之外，波长转换单元还可以选择偏硼酸钡BBO晶体、硼酸铋BIBO晶体、磷酸氧钛铷RTP晶体、砷酸钛氧钾KTA晶体、磷酸二氢钾KDP晶体、周期性极化铌酸锂PPLN晶体和周期极化磷酸氧钛钾PPKTP晶体等周期极化晶体，通过设置不同的晶体类型和数量来获取相应的倍频光或多倍频光。 

综合上述实施例可知，在本发明的实施例中，通过在第一腔镜上镀一层对基频光部分透射的光学介质，使基频光在第一腔镜两侧的镜腔内上分别形成包括多种波长的基频光的驻波场，按照设计目标对激光处理装置各腔镜长度与镜片曲率确定后，根据公式(1)细微调整各镜腔的长度以得到包括所需要波长的驻波场，各个驻波场中波长均相等的基频光将被激光晶体按照增益强 度曲线振荡增益，通常可以在整个谐振腔内得到单频的基频光，该单频的基频光经过倍频晶体倍频之后得到功率稳定的倍频光，本发明实施例提高了倍频光或多倍频光的功率稳定性，而且并不需要对现有的激光处理装置做太多的改动。 

图18为本发明实施例激光显示光源的结构示意图，如图18所示，本发明实施例中的激光显示光源包括泵浦光发射器101和激光处理装置，泵浦光发射器用于输出泵浦光，激光处理装置采用如图1所示的结构，激光处理装置还可以采用上述实施例中其它的结构，在此不再赘述。 

进一步的，本发明实施例中的激光显示光源可以应用于激光显示电视等激光显示终端中，激光显示电视包括泵浦光发射器、激光处理装置和显示屏，激光显示电视中的泵浦光发射器输出泵浦光，激光处理装置中腔室的输入耦合透镜102接收泵浦光，泵浦光被激光晶体103吸收后发生自发辐射与受激辐射，输出基频光，该基频光经过输入耦合镜102和输出耦合镜106之间的反射而被激光晶体103反复振荡增益，逐渐增益为基频光的光束，第一腔镜104与输入耦合镜102之间的空间为镜腔1，第一腔镜104与输出耦合镜106之间的空间为镜腔2，第一腔镜104对基频光部分透射的透射率可以根据实际情况设置，以满足形成基频光的驻波场的条件为准，以在镜腔1和镜腔2里分别形成包括多种频率的基频光的驻波场1和驻波场2，如图5所示，驻波场1和驻波场2中波长相同的基频光被激光晶体102增益，增益后的基频光的相对光强为该波长在驻波场1的相对光强、驻波场2中的相对光强和增益强度三者的乘积，由于整个谐振腔内的基频光的频率间隔增大，使驻波场1和驻波场2中的波长相等的基频光数量已经很少，而且，由于激光晶体对不同波长的基频光的增益强度符合洛伦兹曲线，所以，通常只有增益中心的基频光才能被高增益，其它波长的基频光将被消耗掉，从而选择出单纵模的基频光，在图5中，只有波长为1064nm的基频光被高增益，该单纵模的基频光经过倍频晶体105的倍频， 由于只有单纵模的基频光被倍频，因此，避免了绿光问题，可以得到功率稳定的倍频光，该倍频光的波长为532nm，该功率稳定的倍频激光用于在显示屏上显示亮度、清晰度稳定的视频图像，提高了激光显示电视等激光显示终端的视频图像的显示效果。 

图19为本发明实施例激光处理方法的流程图。如图19所示，激光处理方法的流程可以包括如下步骤： 

步骤1901、部分透射基频光。 

在本发明实施例中，可以采用上述任意一种激光处理装置来实现该方法，在此以如图1所示的激光处理装置为例来介绍本发明实施例的技术方案，腔室中的第一腔镜104对腔室的接收端接收的泵浦光进行部分透射和部分反射，然后进入步骤1902。 

步骤1902、将部分透射后的基频光波长转换输出激光。 

第一腔镜104对腔室的接收端接收的泵浦光进行部分透射和部分反射后，泵浦光将在镜腔1和镜腔2里分别形成包括多种频率的基频光的驻波场1和驻波场2，驻波场1和驻波场2中相同波长的基频光将按照如图4所示的增益强度在激光晶体102中得到增益，基频光的增益强度曲线为洛伦兹曲线，由于激光晶体对不同波长的基频光的增益强度符合洛伦兹曲线，所以，通常只有增益中心的基频光才能被高增益，其它波长的基频光将被消耗掉，从而选择出单纵模的基频光，在图5中，只有单纵模的基频光经过作为波长转换单元的倍频晶体105的倍频，由于只有单纵模的基频光被倍频，因此，避免了绿光问题，可以得到功率稳定的激光。 

一个实施例中，所述部分透射基频光通过加膜或镀层的凸透镜、凹透镜、平面镜、柱透镜或非球面镜作为第一腔镜对基频光部分透射。 

进一步的，设置为1个或2个及以上的和频晶体的组合，或为1个及以上的倍频晶体的组合，或1个及以上的和频晶体与1个及以上的倍频晶体的组合，根据所需要的倍频光的频率和功率来选择组合。 

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述的实施例仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (8)

1.一种激光处理装置，其特征在于，包括：

腔室，所述腔室的输入端接收泵浦光；所述腔室内设置激光晶体、波长转换单元，所述激光晶体将泵浦光激发后生成基频光，所述波长转换单元将所述基频光进行波长转换后输出激光；

所述激光晶体和波长转换单元之间设置第一腔镜，所述第一腔镜用于部分透射基频光；

所述腔室的输入端对所述泵浦光高透射，对所述基频光高反射，和/或对所述激光高反射；

所述腔室的输出端对所述基频光高反射和/或对所述激光高透射；

所述的激光处理装置还包括：

第二腔镜，部分透射基频光，所述第二腔镜至少为一片，设置在所述第一腔镜与所述激光晶体之间。

2.根据权利要求1所述的激光处理装置，其特征在于，所述第一腔镜包括：加部分透光膜或镀层的凸透镜、凹透镜、平面镜、柱透镜或非球面镜。

3.根据权利要求1或2所述的激光处理装置，其特征在于，所述波长转换单元是1个或2个及以上的和频晶体、1个及以上的倍频晶体、或1个及以上的和频晶体与1个及以上的倍频晶体的组合。

4.根据权利要求3所述的激光处理装置，其特征在于：

所述波长转换单元包括：

磷酸氧钛钾KTP晶体,三硼酸锂LBO晶体、偏硼酸钡BBO晶体、硼酸铋BIBO晶体、磷酸氧钛铷RTP晶体、砷酸钛氧钾KTA晶体、磷酸二氢钾KDP晶体、周期性极化铌酸锂PPLN晶体和/或周期极化磷酸氧钛钾PPKTP晶体。

5.一种激光显示光源，包括输出泵浦光的泵浦光发射器，还包括如权利要求1至4任一所述的激光处理装置。

6.一种激光处理方法，包括：接收泵浦光；激发泵浦光生成基频光；

其特征在于，所述方法还包括：

使用第一腔镜和第二腔镜对基频光进行部分透射；

将部分透射后的基频光波长转换后输出激光；

所述泵浦光的接收端对所述泵浦光高透射，对所述基频光高反射，和/或对所述激光高反射；

使用所述第一腔镜和第二腔镜对所述激光和泵浦光高反射，在所述第一腔镜和第二腔镜之间形成驻波场；

所述激光的输出端对所述基频光高反射和/或对所述激光高透射。

7.根据权利要求6所述的激光处理方法，其特征在于，所述部分透射基频光通过加膜或镀层的凸透镜、凹透镜、平面镜、柱透镜或非球面镜对所述基频光部分透射。

8.根据权利要求6或7所述的激光处理方法，其特征在于，所述将部分透射后的基频光波长转换后输出激光包括：

设置1个或2个及以上的和频晶体、一个及以上的倍频晶体、或一个及以上的和频晶体与一个及以上的倍频晶体的组合对所述基频光进行波长转换。