專利名稱:高功率微型自倍頻激光器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種激光器，具體地說，涉及一種微型封裝自倍頻激光器，提供了一種將激光自倍頻晶體與激光二極管巴條有效的封裝在同一熱沉上，生產(chǎn)出小尺寸、高功率的自倍頻激光器，其包括半導(dǎo)體巴條、熱沉、自倍頻晶體，半導(dǎo)體巴條和自倍頻晶體固定在熱沉上，自倍頻晶體的尺寸大于半導(dǎo)體巴條出光面的尺寸，半導(dǎo)體巴條發(fā)出的光束直接耦合進(jìn)自倍頻晶體中經(jīng)自倍頻晶體輸出，本技術(shù)方案高功率微型自倍頻激光器，自倍頻晶體設(shè)置為微米級別，可以有效的抑制激光腔多個模式振蕩，可以實(shí)現(xiàn)單模激光和低噪聲輸出，本技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了高功率、新概念自倍頻激光器，可以替代市場上價格昂貴的激光器，比如綠藍(lán)激光器。
【專利說明】 高功率微型自倍頻激光器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種激光器，具體地說，涉及一種微型封裝自倍頻激光器。

【背景技術(shù)】
[0002]高功率全固態(tài)激光器在可調(diào)諧泵浦源、激光醫(yī)療、微細(xì)加工、光電對抗等國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中發(fā)揮越來越重要的作用。獲得這些高功率激光的途徑有:半導(dǎo)體材料直接出射所需激光和高功率半導(dǎo)體泵浦激光晶體輸出所需激光。由于半導(dǎo)體材料自身的缺陷難以克服，使某些激光二極管發(fā)展很緩慢，特別是高功率封裝形式的獲得與實(shí)際應(yīng)用相差很大距離，比如綠藍(lán)半導(dǎo)體激光。利用某些波長，如808nm，比如近紅外高功率半導(dǎo)體激光的快速發(fā)展，使綠光和藍(lán)光高功率的獲得成為可能。但是實(shí)際這種類型的激光器，在體積和重量上都相當(dāng)龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用極不方便。目前產(chǎn)生綠光的激光晶體都是采用兩塊組成，一塊產(chǎn)生基頻光，另一塊產(chǎn)生倍頻光。這兩塊晶體一般采用膠合或光膠的方式組合在一起，在巴條發(fā)光點(diǎn)附近熱沉溫度極高，很容易導(dǎo)致晶體開裂，做成分離結(jié)構(gòu)，則激光器尺寸做不小，并且較高溫度晶體非線性失配使晶體出光功率不高。而自倍頻晶體融合基頻晶體和倍頻晶體為一體，并且晶體匹配角大，在較大溫度范圍內(nèi)不存在非線性失配問題，完全可以將管芯和晶體封裝在一更小尺寸熱沉上。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型克服上述缺陷，提供了一種將激光自倍頻晶體與激光二極管巴條有效的封裝在同一熱沉上，生產(chǎn)出小尺寸、高功率的自倍頻激光器。
[0004]本實(shí)用新型的高功率微型自倍頻激光器的技術(shù)方案是這樣的:其包括半導(dǎo)體巴條、熱沉、自倍頻晶體，半導(dǎo)體巴條和自倍頻晶體固定在熱沉上，自倍頻晶體的尺寸大于半導(dǎo)體巴條出光面的尺寸，半導(dǎo)體巴條發(fā)出的光束直接耦合進(jìn)自倍頻晶體中經(jīng)自倍頻晶體輸出。
[0005]優(yōu)化地，半導(dǎo)體巴條設(shè)置為巴條封裝形式，或者設(shè)置為多個巴條并排組成的疊陣封裝形式。
[0006]優(yōu)化地，巴條發(fā)光面與自倍頻晶體入射面的距離小于I毫米。
[0007]優(yōu)化地，自倍頻晶體橫截面切割成與巴條發(fā)光面相匹配。
[0008]優(yōu)化地，自倍頻晶體的長度設(shè)置為毫米或者亞毫米級。
[0009]優(yōu)化地，自倍頻晶體輸入端鍍有基頻光和倍頻光高反膜，輸出端鍍有基頻光高反膜和倍頻光增透膜。
[0010]優(yōu)化地，自倍頻晶體較寬的一側(cè)鍍金屬膜，鍍金屬膜的一面固定在熱沉上。
[0011]優(yōu)化地，自倍頻晶體的輸入端和激光二極管管芯的距離設(shè)置為小于等于I毫米，且使激光二極管管芯發(fā)光光束方向垂直于晶體輸入端。
[0012]本技術(shù)方案的高功率微型自倍頻激光器，將激光二極管巴條和激光自倍頻晶體封裝同一散熱熱沉上，無需兩套散熱系統(tǒng)分別對巴條和晶體散熱，在很大程度上減小了激光器系統(tǒng)的尺寸，目前綠光和藍(lán)光激光器價格相當(dāng)高，在短時間內(nèi)，難以降低成本，而本發(fā)明涉及的微型封裝激光器所用物料市場價格低廉，并且可以大批量的生產(chǎn)，可以替代市面綠藍(lán)激光器。本技術(shù)方案并且實(shí)現(xiàn)了高功率激光輸出，激光器的輸出功率在一定程度上隨著泵浦功率的增加而增大，采用高功率巴條會獲得更高功率的激光輸出。且在激光器后加裝透鏡準(zhǔn)直和光纖耦合輸出，可以實(shí)現(xiàn)光束的任意變換。
[0013]本技術(shù)方案的高功率微型自倍頻激光器在自倍頻晶體輸入端鍍有基頻光和倍頻光高反膜，輸出端鍍有基頻光高反膜和倍頻光增透膜，晶體端面可以直接作腔鏡，這樣的光處理效果非常好。
[0014]本技術(shù)方案高功率微型自倍頻激光器自倍頻晶體較寬的一側(cè)鍍金屬膜，鍍金屬膜的一面固定在熱沉上，自倍頻晶體較寬的一側(cè)鍍金屬膜，鍍金屬膜的一面固定在熱沉上，兩者連接處熱沉表面粗糙度小，有利于晶體廢熱的快速散掉。
[0015]本技術(shù)方案高功率微型自倍頻激光器自倍頻晶體的輸入端和激光二極管管芯的距離設(shè)置為小于等于I毫米，且使激光二極管管芯發(fā)光光束方向垂直于晶體輸入端，晶體長度根據(jù)管芯發(fā)光功率和最終輸出激光功率確定，激光二極管管芯發(fā)出的較差光束質(zhì)量的激光耦合進(jìn)晶體后，經(jīng)自倍頻晶體自身組成的諧振腔振蕩，輸出高光束質(zhì)量的TEMOO模。
[0016]本技術(shù)方案高功率微型自倍頻激光器，自倍頻晶體設(shè)置為微米級別，可以有效的抑制激光腔多個模式振蕩，可以實(shí)現(xiàn)單模激光和低噪聲輸出。
[0017]本技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了高功率、新概念自倍頻激光器，可以替代市場上價格昂貴的激光器，比如綠藍(lán)激光器。

【附圖說明】

[0018]圖1是本實(shí)用新型的微型封裝自倍頻激光器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]1-巴條、2-自倍頻激光器、3-熱沉、4-單一巴條激光器、5-疊陣封裝激光器。

【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)施例1:
[0022]本實(shí)施例的高功率微型自倍頻激光器其包括半導(dǎo)體單一巴條激光器4、熱沉3、自倍頻晶體2，單一巴條激光器4和自倍頻晶體2固定在熱沉3上，自倍頻晶體2的尺寸大于單一巴條激光器4出光面的尺寸，半導(dǎo)體巴條發(fā)出的光束直接耦合進(jìn)自倍頻晶體2中經(jīng)自倍頻晶體輸出。半導(dǎo)體巴條設(shè)置為單一巴條封裝形式，巴條發(fā)光面與自倍頻晶體入射面的距離小于I毫米。自倍頻晶體橫截面切割成與巴條發(fā)光面相匹配。自倍頻晶體的長度設(shè)置為毫米或者亞毫米級。自倍頻晶體輸入端鍍有基頻光和倍頻光高反膜，輸出端鍍有基頻光高反膜和倍頻光增透膜。自倍頻晶體較寬的一側(cè)鍍金屬膜，鍍金屬膜的一面固定在熱沉上。自倍頻晶體的輸入端和激光二極管管芯的距離設(shè)置為小于等于I毫米，且使激光二極管管芯發(fā)光光束方向垂直于晶體輸入端。
[0023]實(shí)施例2:
[0024]本實(shí)施例和實(shí)施例1的區(qū)別在于，本實(shí)施例的自倍頻晶體的輸入端的激光二極管管芯的距離設(shè)置為0.9毫米，本實(shí)施例的巴條設(shè)置為多個巴條并排組成的疊陣封裝激光器5的形式。
[0025]實(shí)施例3:
[0026]實(shí)施例3和實(shí)施例1的區(qū)別在于，本實(shí)施例的自倍頻晶體的輸入端的激光二極管管芯的距離設(shè)置為0.8毫米，本實(shí)施例的巴條設(shè)置為單個或者多個巴條并排組成的疊陣封裝形式。
[0027]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅限于上述實(shí)施方式，凡是屬于本實(shí)用新型原理的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本實(shí)用新型的原理的前提下進(jìn)行的若干改進(jìn)或潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高功率微型自倍頻激光器，其特征在于:其包括半導(dǎo)體巴條、熱沉、自倍頻晶體，半導(dǎo)體巴條和自倍頻晶體固定在熱沉上，自倍頻晶體的尺寸大于半導(dǎo)體巴條出光面的尺寸，半導(dǎo)體巴條發(fā)出的光束直接耦合進(jìn)自倍頻晶體中經(jīng)自倍頻晶體輸出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率微型自倍頻激光器，其特征在于，半導(dǎo)體巴條設(shè)置為巴條封裝形式，或者設(shè)置為多個巴條并排組成的疊陣封裝形式。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率微型自倍頻激光器，其特征在于，巴條發(fā)光面與自倍頻晶體入射面的距離小于I毫米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率微型自倍頻激光器，其特征在于，自倍頻晶體橫截面切割成與巴條發(fā)光面相匹配。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率微型自倍頻激光器，其特征在于，自倍頻晶體的長度設(shè)置為毫米或者亞毫米級。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率微型自倍頻激光器，其特征在于，自倍頻晶體輸入端鍍有基頻光和倍頻光高反膜，輸出端鍍有基頻光高反膜和倍頻光增透膜。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率微型自倍頻激光器，其特征在于，自倍頻晶體較寬的一側(cè)鍍金屬膜，鍍金屬膜的一面固定在熱沉上。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率微型自倍頻激光器，其特征在于，自倍頻晶體的輸入端和激光二極管管芯的距離設(shè)置為小于等于I毫米，且使激光二極管管芯發(fā)光光束方向垂直于晶體輸入端。
【文檔編號】H01S3-13GK204304215SQ201420714027
【發(fā)明者】馬長勤, 于祥升 [申請人]青島鐳創(chuàng)光電技術(shù)有限公司