專利名稱：一種微片激光器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及半導體激光泵浦全固態(tài)微片激光器領域，尤其是一種熱穩(wěn)定微片激光器。
背景技術(shù)：
微片激光器，因其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、覆蓋波段寬、光束質(zhì)量好，在激光顯示、光學存儲、激光印刷、遙感通訊等領域具有廣泛的應用前景。
微片激光器通過激光晶體端面鍍膜形成振蕩腔，晶體中產(chǎn)生熱透鏡效應有利于腔型的穩(wěn)定。但是，端面泵浦的激光器由于局部的吸熱比較強，溫度和應力分布非常不均勻，并且很復雜。同時，入射表面的熱量很大，常導致膜層的損傷。或是微片激光器中將倍頻晶體放置于后腔，基頻光回返入射到倍頻晶體上產(chǎn)生的反向倍頻光，經(jīng)過一系列元件，再次通過倍頻晶體時與基頻光相位難以控制，若相位相差π則輸出功率最低，并且由于光學元件的熱光效應，該相位會隨溫度發(fā)生變化，導致輸出功率隨溫度起伏。
發(fā)明目的本實用新型的目的在于提供一種熱分布均勻、性能穩(wěn)定且輸出功率高的微片激光器。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種微片激光器，由半導體激光器、耦合透鏡組、激光晶體及倍頻晶體等組成，倍頻晶體與激光晶體相結(jié)合，其中所述倍頻晶體在通光方向上的前端面鍍有對泵浦光增透、對基頻光和倍頻光高反的介質(zhì)膜，激光晶體在通光方向上的后端面鍍有對基頻光高反、倍頻光增透的介質(zhì)膜，兩介質(zhì)膜間形成諧振腔。
所述激光晶體為Nd:YAG或Nd:YVO4，倍頻晶體為KTP。
倍頻晶體與激光晶體間可設有晶體薄片。
激光晶體兩側(cè)還可以設有晶體薄片，晶體薄片通過光膠與激光晶體結(jié)合采用本實用新型不僅結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、能耗低、壽命長、穩(wěn)定性好，且制作成本低，能實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。


圖1是已有的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實用新型另一種諧振腔結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參閱附圖，本實用新型是一種微片激光器，由半導體激光器1、耦合透鏡組3、倍頻晶體4及激光晶體5等組成，倍頻晶體4與激光晶體5相粘合，其中所述倍頻晶體4在通光方向上的前端面4A鍍有對泵浦光增透、對基頻光和倍頻光高反的介質(zhì)膜，激光晶體5在通光方向上的后端面5B鍍有對基頻光高反、倍頻光增透的介質(zhì)膜，兩介質(zhì)膜間形成諧振腔。
如圖2所示，半導體激光器1發(fā)出的激光束2經(jīng)耦合透鏡組3聚焦到倍頻晶體4之后的激光晶體5內(nèi)，倍頻晶體4的前端面4A和激光晶體的后端面5B分別鍍有介質(zhì)膜，其中，端面4A鍍有對泵浦光增透、基頻光及倍頻光高反的膜層，端面5B鍍有對基頻光高反、倍頻光增透的膜層，激光產(chǎn)生的基頻光在兩鍍膜面4A、5B間形成諧振腔內(nèi)振蕩，基頻光在通過倍頻晶體4時轉(zhuǎn)換成倍頻光，倍頻光與基頻光在倍頻晶體4內(nèi)保持相位一直，倍頻光經(jīng)前腔鏡4A反射后，通過激光介質(zhì)直接從后腔鏡輸出。盡管在激光晶體5中基頻光和倍頻光相位延遲不同，但這里僅相當于單程倍頻，消除了一般激光介質(zhì)加倍頻晶體結(jié)構(gòu)中所固有的回返倍頻光與基頻光再次通過倍頻晶體產(chǎn)生的倍頻光形成的相長或相消效應。這里，采用的微片組合結(jié)構(gòu)，對于II類相位匹配，如Nd:YVO4和KTP，Nd:YVO4沿a軸或b軸切割，光軸方向平行于端面，KTP以II類相位匹配方向切割，光軸方向也平行于端面且與Nd:YVO4光軸呈45度夾角。由于Nd:YVO4泵浦吸收的各向異性，為增加泵浦效率隨溫度變化的穩(wěn)定性，泵浦光偏振方向沿平行或垂直于KTP光軸。
因為環(huán)境溫度的變化，激光晶體在不同方向的折射率變化不同，會使泵浦光通過時偏振態(tài)發(fā)生變化，從而導致泵浦效率的變化。若激光晶體為各向同性介質(zhì)，如Nd:YAG，則對泵浦光偏振方向沒有限制。泵浦光應聚焦到激光晶體內(nèi)一定深度，減弱光膠面的應力形變。激光晶體中產(chǎn)生的熱量不僅通過激光增益介質(zhì)散熱，而且還通過與倍頻晶體的接觸從倍頻晶體散熱，更有利于腔型的穩(wěn)定。
如圖3所示，針對微片激光器，熱效應限制著其功率的進一步提高，還可以在激光晶體5兩邊加上鍍膜的熱傳導性好的晶體51、52，可以改善其溫度性能，特別是側(cè)面冷卻情形。晶體5、51、52通過光膠結(jié)合到一起。該微片激光器可用于高功率和調(diào)Q場合。
另外，還可以在倍頻晶體及激光晶體之間插入其他晶體，如純YVO4晶體，這樣可以提高熱穩(wěn)定性，延長微片工作壽命。
權(quán)利要求1.一種微片激光器，由半導體激光器、耦合透鏡組、激光晶體及倍頻晶體等組成，倍頻晶體與激光晶體相結(jié)合，其特征在于所述倍頻晶體在通光方向上的前端面鍍有對泵浦光增透、對基頻光和倍頻光高反的介質(zhì)膜，激光晶體在通光方向上的后端面鍍有對基頻光高反、倍頻光增透的介質(zhì)膜，兩介質(zhì)膜間形成諧振腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微片激光器，其特征在于所述激光晶體為Nd:YAG或Nd:YVO4，倍頻晶體為KTP。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微片激光器，其特征在于所述倍頻晶體與激光晶體間可設有晶體薄片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微片激光器，其特征在于所述激光晶體兩側(cè)可設有晶體薄片，晶體薄片通過光膠與激光晶體相結(jié)合。
專利摘要本實用新型公開了一種微片激光器，由半導體激光器、耦合透鏡組、激光晶體及倍頻晶體等組成，倍頻晶體與激光晶體相結(jié)合，其中所述倍頻晶體在通光方向上的前端面鍍有對泵浦光增透、對基頻光和倍頻光高反的介質(zhì)膜，激光晶體在通光方向上的后端面鍍有對基頻光高反、倍頻光增透的介質(zhì)膜，兩介質(zhì)膜間形成諧振腔。上述結(jié)構(gòu)不僅結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、能耗低、壽命長、穩(wěn)定性好，且制作成本低，能實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。
文檔編號H01S3/16GK2791973SQ20052007067
公開日2006年6月28日 申請日期2005年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月8日
發(fā)明者吳礪, 王康俊, 凌吉武, 陳衛(wèi)民, 馬英俊, 譚浩, 黃富泉 申請人:福州高意通訊有限公司