МНОГОКРИСТАЛЬНЫЙ УТРОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ В ТРЕТЬЮ ГАРМОНИКУ

1. Система преобразования частоты, содержащая:
модуль удвоителя частоты, расположенный вдоль пути луча и содержащий первый набор из одного или более нелинейных кристаллов; и
модуль утроителя частоты, расположенный вдоль пути луча и содержащий второй набор из одного или более нелинейных кристаллов.
2. Система преобразования частоты по п. 1, в которой:
первый набор из одного или более нелинейных кристаллов содержит первое множество нелинейных кристаллов, и второй набор из одного или более нелинейных кристаллов содержит второе множество нелинейных кристаллов, причем
первый кристалл первого множества нелинейных кристаллов рассогласован на первый угол, а второй кристалл первого множества нелинейных кристаллов рассогласован на второй угол; и
первый кристалл второго множества нелинейных кристаллов рассогласован на третий угол, а второй кристалл второго множества нелинейных кристаллов рассогласован на четвертый угол.
3. Система преобразования частоты по п. 2, в которой:
первый угол измерен между направлением распространения луча и оптической осью первого кристалла первого множества нелинейных кристаллов в первом направлении; и
второй угол измерен между направлением распространения луча и оптической осью второго кристалла первого множества нелинейных кристаллов во втором направлении, противоположном первому направлению.
4. Система преобразования частоты по п. 3, в которой первый угол - положительный угол, а второй угол - отрицательный угол.
5. Система преобразования частоты по п. 2, в которой:
третий угол измерен между направлением распространения луча и оптической осью первого кристалла второго множества нелинейных кристаллов в первом направлении; и
четвертый угол измерен между направлением распространения луча и оптической осью второго кристалла второго множества нелинейных кристаллов во втором направлении, противоположном первому направлению.
6. Система преобразования частоты по п. 5, в которой третий угол - положительный угол, а четвертый угол - отрицательный угол.
7. Система преобразования частоты по п. 1, дополнительно содержащая пластину непрерывной случайной фазы, расположенную вдоль пути луча между модулем удвоителя частоты и модулем утроителя частоты.
8. Система преобразования частоты по п. 1, в которой:
модуль удвоителя частоты выполнен с возможностью приема луча 1ω и вывода части луча 1ω и луча 2ω; и
модуль утроителя частоты выполнен с возможностью приема луча 1ω и луча 2ω и вывода луча 3ω.
9. Система преобразования частоты по п. 1, в которой первый набор из одного или более нелинейных кристаллов содержит первое множество нелинейных кристаллов, которые включают в себя по меньшей мере два кристалла типа I.
10. Система преобразования частоты по п. 1, в которой первый набор из одного или более нелинейных кристаллов содержит первое множество нелинейных кристаллов, которые включают в себя по меньшей мере два кристалла типа II.
11. Система преобразования частоты по п. 1, в которой второй набор из одного или более нелинейных кристаллов содержит второе множество нелинейных кристаллов, которые включают в себя набор кристаллов типа II.
12. Система преобразования частоты по п. 11, в которой набор кристаллов типа II содержит три кристалла.
13. Система преобразования частоты по п. 1, в которой первый набор из одного или более нелинейных кристаллов содержит первое множество нелинейных кристаллов, которые включают в себя DKDP, и второй набор из одного или более нелинейных кристаллов содержит второе множество нелинейных кристаллов, которые включают в себя DKDP.
14. Система преобразования частоты по п. 1, дополнительно содержащая устройство поворота поляризации.
15. Система преобразования частоты по п. 14, в которой устройство поворота поляризации содержит полуволновую пластину DKDP.
16. Система преобразования частоты по п. 1, в которой по меньшей мере один из модуля удвоителя частоты или модуля утроителя частоты содержит набор из трех нелинейных оптических кристаллов, причем толщина первого кристалла в наборе из трех нелинейных оптических кристаллов меньше толщины второго кристалла в наборе из трех нелинейных оптических кристаллов.
17. Способ генерации излучения с преобразованной частотой, причем упомянутый способ содержит этапы, на которых:
обеспечивают входной луч, который характеризуется основной длиной волны;
преобразуют частоту части входного луча для получения луча с удвоением, который характеризуется длиной волны с удвоением, равной половине основной длины волны, причем преобразование частоты входного луча содержит пропускание входного луча через первый набор из одного или более нелинейных оптических кристаллов и вывод луча с удвоением и другой части входного луча; и
преобразуют частоту луча с удвоением и другой части входного луча для получения луча с утроением, который характеризуется длиной волны с утроением, равной двум третям длины волны с удвоением, причем преобразование частоты луча с удвоением и оставшейся части входного луча содержит пропускание излучения луча с удвоением и оставшейся части входного луча через второй набор из одного или более нелинейных оптических кристаллов и вывод луча с утроением.
18. Способ по п. 17, в котором
первый набор из одного или более нелинейных оптических кристаллов содержит первое множество нелинейных оптических кристаллов, причем
преобразование частоты части входного луча для получения луча с удвоением содержит этапы, на которых:
рассогласовывают первый кристалл первого множества нелинейных оптических кристаллов на первый угол; и
рассогласовывают второй кристалл первого множества нелинейных оптических кристаллов на второй угол.
19. Способ по п. 18, в котором:
первый угол измеряют между направлением распространения луча и оптической осью первого кристалла в первом направлении; и
второй угол измеряют между направлением распространения луча и оптической осью второго кристалла во втором направлении, противоположном первому направлению.
20. Способ по п. 19, в котором первый угол - положительный угол, а второй угол - отрицательный угол.
21. Способ по п. 17, в котором
второй набор из одного или более нелинейных оптических кристаллов содержит второе множество нелинейных оптических кристаллов, причем
преобразование частоты луча с удвоением и оставшейся части входного луча для получения луча с утроением содержит этапы, на которых:
рассогласовывают первый кристалл второго множества нелинейных оптических кристаллов на третий угол; и
рассогласовывают второй кристалл второго множества нелинейных оптических кристаллов на четвертый угол.
22. Способ по п. 21, в котором:
третий угол измеряют между направлением распространения луча и оптической осью первого кристалла в первом направлении; и
четвертый угол измеряют между направлением распространения луча и оптической осью второго кристалла во втором направлении, противоположном первому направлению.
23. Способ по п. 22, в котором третий угол - положительный угол, а четвертый угол - отрицательный угол.
24. Способ по п. 17, в котором первый набор из одного или более нелинейных оптических кристаллов содержит первое множество нелинейных оптических кристаллов, которые включают в себя набор из двух или более кристаллов типа I.
25. Способ по п. 17, в котором первый набор из одного или более нелинейных оптических кристаллов содержит первое множество нелинейных оптических кристаллов, которые включают в себя набор из двух или более кристаллов типа II.
26. Способ по п. 17, в котором второй набор из одного или более нелинейных оптических кристаллов содержит второе множество нелинейных оптических кристаллов, которые включают в себя набор из двух или более кристаллов типа II.
27. Способ по п. 17, в котором первый набор из одного или более нелинейных оптических кристаллов содержит первое множество нелинейных оптических кристаллов, которые включают в себя DKDP, и второй набор из одного или более нелинейных оптических кристаллов содержит второе множество нелинейных оптических кристаллов, которые включают в себя DKDP.
28. Способ по п. 17, дополнительно содержащий этап, на котором поворачивают поляризацию по меньшей мере луча с удвоением и оставшейся части входного луча или луча с утроением.
29. Оптическая система, содержащая:
лазерный источник, выполненный с возможностью вывода лазерного луча с основной длиной волны;
систему преобразования частоты, включающую в себя:
модуль удвоителя частоты, включающий в себя первый набор из одного или более нелинейных оптических кристаллов; и
модуль утроителя частоты, включающий в себя второй набор из одного или более нелинейных оптических кристаллов;
систему управления, связанную с системой преобразования частоты; и
систему диагностики, связанную с системой преобразования частоты.
30. Оптическая система по п. 29, в которой
первый набор из одного или более нелинейных оптических кристаллов содержит первое множество нелинейных оптических кристаллов, причем
модуль удвоителя частоты дополнительно содержит первое множество каскадов вращения, при этом каждый из первого множества каскадов вращения выполнен с возможностью вращения одного из первого множества нелинейных оптических кристаллов.
31. Оптическая система по п. 29, в которой
второй набор из одного или более нелинейных оптических кристаллов содержит второе множество нелинейных оптических кристаллов, причем
модуль утроителя частоты дополнительно содержит второе множество каскадов вращения, при этом каждый из второго множества каскадов вращения выполнен с возможностью вращения одного из второго множества нелинейных оптических кристаллов.
32. Оптическая система по п. 29, в которой система преобразования частоты дополнительно содержит пластину CPP, расположенную между модулем удвоителя частоты и модулем утроителя частоты.
33. Оптическая система по п. 29, в которой первый набор из одного или более нелинейных оптических кристаллов содержит первое множество нелинейных оптических кристаллов, которые включают в себя кристаллы DKDP, и второй набор из одного или более нелинейных оптических кристаллов содержит второе множество нелинейных оптических кристаллов, которые включают в себя кристаллы DKDP.
34. Оптическая система по п. 29, в которой система преобразования частоты дополнительно содержит полуволновую пластину, расположенную оптически перед модулем удвоителя частоты.
35. Система преобразования частоты по п. 1, дополнительно содержащая по меньшей мере один набор окон, окружающих нелинейный кристалл первого набора из одного или более нелинейных кристаллов или второго набора из одного или более нелинейных кристаллов, причем упомянутый по меньшей мере один набор окон выполнен с возможностью обеспечения потока охлаждающего газа.
36. Система преобразования частоты по п. 35, в которой упомянутый по меньшей мере один набор окон содержит по меньшей мере одно из сапфира или плавленого кварца, и охлаждающий газ содержит гелий.
37. Способ по п. 17, дополнительно содержащий протекание охлаждающего газа рядом с по меньшей мере одним нелинейным оптическим кристаллом первого набора из одного или более нелинейных оптических кристаллов или второго набора из одного или более нелинейных оптических кристаллов.
38. Способ по п. 37, в котором охлаждающий газ содержит гелий.
39. Оптическая система по п. 29, дополнительно содержащая по меньшей мере один набор окон, окружающих по меньшей мере один нелинейный оптический кристалл модуля удвоителя частоты или модуля утроителя частоты, причем упомянутый по меньшей мере один набор окон выполнен с возможностью обеспечения потока охлаждающего газа.
40. Оптическая система по п. 39, в которой упомянутый по меньшей мере один набор окон содержит по меньшей мере одно из сапфира или плавленого кварца.