專利名稱：一種可調(diào)諧微片式激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光領(lǐng)域，尤其涉及一種采用半導(dǎo)體激光器或其他激光器端面泵浦 的可調(diào)諧微片式激光器。
背景技術(shù)：
可調(diào)諧激光器已廣泛應(yīng)用于不同領(lǐng)域，它通常采用標(biāo)準(zhǔn)具、雙折射晶體Loyt濾 波片、可調(diào)光柵等選取波長，實(shí)現(xiàn)激光輸出波長可調(diào)功率，但目前大部分可調(diào)諧激光器采用 分離腔方式，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大，大多應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，難以大規(guī)模批量化生產(chǎn)和獲得 更廣泛應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、體積小的可調(diào)諧微片式激光器。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案微片式激光器包括泵浦源、泵浦光光學(xué)耦合系統(tǒng)和微片激光 器，其中微片激光器包括激光增益介質(zhì)、帶微小(0° r )楔角的雙折射晶體波片和起偏 器，帶微小楔角的雙折射晶體波片與起偏器構(gòu)成波長選擇結(jié)構(gòu)，通過垂直平移泵浦光方向的 泵浦點(diǎn)位置，實(shí)現(xiàn)激光波長振蕩調(diào)諧。當(dāng)上述的激光增益介質(zhì)帶寬較寬時(shí)，帶微小楔角的雙折射晶體波片采用兩個(gè)光軸正交的 雙折射晶體形成復(fù)合波片。為了壓窄激光線寬，上述的帶微小楔角的雙折射晶體波片采用一組厚度與楔角相差相同 整數(shù)倍數(shù)的帶微小楔角的雙折射晶體波片與一組起偏器構(gòu)成波長選擇器， 一組為兩個(gè)以上， 起偏器數(shù)量比晶體波長少一片，且?guī)⑿⌒ń堑碾p折射晶體波片與起偏器相鄰放置。上述的起偏器為PBS棱鏡、偏振吸收片偏振器、 一片雙折射晶體楔角片、 一片以上雙折 射晶體楔角組或者雙折射晶體與均勻光學(xué)材料組成楔角組，使產(chǎn)生的O光和E光形成夾角。上述的垂直平移泵浦光方向的泵浦點(diǎn)方法可直接垂直平移泵浦光光學(xué)耦合系統(tǒng)輸出的泵 浦點(diǎn)。上述的垂直平移泵浦光方向的泵浦點(diǎn)方法是移動(dòng)垂直平移微片激光器。 上述的泵浦源采用半導(dǎo)體激光器或泵浦激光器。本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，如圖1所示，利用微小楔角的雙折射晶體波片特性，設(shè)光通 過雙折射晶體波片中心A處厚度為Lo，通過B處厚度為L，其A處垂直移動(dòng)到B處距離為 X，雙折射晶體楔角度為e (0° 1° )。則光通過A處O， e光相對(duì)波長A的位相差為
<formula>formula see original document page 3</formula>在B處位相差為I (2) 由于e (0° r )很小，如2" 、 10" 、 20"等小角度，上述式子可改為<formula>formula see original document page 4</formula>對(duì)Loyt濾波器，僅該楔角片為其半波片或全波片的波長光才能起振，艮口<formula>formula see original document page 4</formula>
(4)義其中M需為整數(shù)。通過垂直平移泵浦光方向的泵浦點(diǎn)位置，改變X，使帶微楔角的雙折射晶體波片作為透 過波長的全波片，實(shí)現(xiàn)不同激光波長振蕩。泵浦光在激光增益介質(zhì)中形成熱透鏡，使整個(gè)激 光腔等效平凹腔，構(gòu)成穩(wěn)腔結(jié)構(gòu)，這樣穩(wěn)腔隨泵浦點(diǎn)在激光增益介質(zhì)上移動(dòng)，穩(wěn)腔僅腔長發(fā) 生微小變化，從而可實(shí)現(xiàn)激光振蕩波長調(diào)諧。采用微片式可調(diào)整激光器，其體積小、調(diào)節(jié)簡 單、成本低，較易實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)，這推進(jìn)可調(diào)整激光器獲得廣泛應(yīng)用。


現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述圖1是本發(fā)明帶微楔角的雙折射晶體波片的泵浦點(diǎn)位置不同時(shí)的示意圖；圖2是本發(fā)明微片式激光器垂直平移泵浦光方向的泵浦點(diǎn)方法之一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明微片式激光器垂直平移泵浦光方向的泵浦點(diǎn)方法之二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明起偏器采用楔角組之一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明起偏器采用楔角組之二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明起偏器采用楔角組之三的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明起偏器采用楔角之一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明起偏器采用楔角組之四的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本發(fā)明起偏器采用楔角之二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖IO是本發(fā)明帶微楔角的雙折射晶體波片另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是本發(fā)明波長選擇結(jié)構(gòu)為多級(jí)的微片式激光器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖2或3所示，本發(fā)明包括泵浦源1、泵浦光光學(xué)耦合系統(tǒng)2和微 片激光器3，泵浦源1采用半導(dǎo)體激光器或泵浦激光器。其中微片激光器3包括激光增益介 質(zhì)31、帶微小楔角(0° 1° )的雙折射晶體波片32和起偏器33，起偏器33為PBS棱鏡、 偏振吸收片偏振器、 一片雙折射晶體楔角片、 一片以上雙折射晶體楔角組或者雙折射晶體與均勻光學(xué)材料組成楔角組，其作用是相對(duì)它的一片雙折射晶體光軸為e (或o光)產(chǎn)生振蕩， 由于o光和e光折射率不同，使產(chǎn)生的O光和E光形成夾角，而o (或e)光則偏離激光腔 振方向而不能形成激光振蕩，從而形成單一偏振方向選擇器。帶微小楔角的雙折射晶體波片 32與起偏器33構(gòu)成波長選擇結(jié)構(gòu)，當(dāng)帶微小楔角的雙折射晶體波片32的光軸與起偏器33 通過偏振光方向呈45。或非90°夾角時(shí)，即形成光學(xué)Loyt濾波器。微片激光器3中各元件 均采用光膠或深化光膠膠合在一起。微片激光器3可以膠合其它光學(xué)元件如激光增益介質(zhì)平 片或起偏元件，根據(jù)雙折射波片楔角修正，將整個(gè)微片腔補(bǔ)償為平平腔。如此通過垂直平移 泵浦光方向的泵浦點(diǎn)位置，即可實(shí)現(xiàn)激光波長振蕩調(diào)諧。垂直平移泵浦光方向的泵浦點(diǎn)方法 可直接垂直平移泵浦光光學(xué)耦合系統(tǒng)輸出的泵浦點(diǎn)或者是移動(dòng)垂直平移微片激光器。如圖4一9所示，起偏器33作為起偏作用，至少有一片雙折射晶體楔角片或楔角片組， 如一片雙折射晶體楔角片、 一片以上雙折射晶體楔角組或者雙折射晶體與均勻光學(xué)材料組成 楔角組。又請(qǐng)參閱圖10所示，當(dāng)激光增益介質(zhì)31帶寬較寬時(shí)，An-ivne較大，則需要帶微小楔 角的雙折射晶體波片32厚度較薄，可釆用兩個(gè)光軸正交的雙折射晶體形成復(fù)合波片厚度差值 來實(shí)現(xiàn)。再請(qǐng)參閱圖ll所示，雙折射濾波的波長選擇結(jié)構(gòu)自由光譜區(qū)大，但精細(xì)度很小， 一般僅 為F=2，單級(jí)雙折射濾波器較難獲得窄激光線寬。為了壓窄激光線寬，可采用一組厚度與楔 角相差相同整數(shù)倍數(shù)的帶微小楔角的雙折射晶體波片32與一組起偏器33構(gòu)成波長選擇器， 一組為兩個(gè)以上，形成的組合型雙折射濾波器的波長選擇結(jié)構(gòu)，通常由3或4片帶微小楔角 的雙折射晶體波片32組合，如3片式通常取帶微小楔角的雙折射晶體波片32厚度為1: 2:6; 1: 2: 9或1: 4: 16，其楔角相差相同整數(shù)倍數(shù)，同時(shí)起偏器33數(shù)量比帶微小楔角的雙折射晶體波片32少一片，且?guī)⑿⌒ń堑碾p折射晶體波片32與起偏器33相鄰放置，此在起 偏器33之間帶微小楔角的雙折射晶體波片32僅為全波片才起偏。
權(quán)利要求
1. 一種可調(diào)諧微片式激光器，包括泵浦源、泵浦光光學(xué)耦合系統(tǒng)和微片激光器，其特征在于微片激光器包括激光增益介質(zhì)、帶微小楔角(0°～1°)的雙折射晶體波片和起偏器，帶微小楔角的雙折射晶體波片與起偏器構(gòu)成波長選擇結(jié)構(gòu)，通過垂直平移泵浦光方向的泵浦點(diǎn)位置，實(shí)現(xiàn)激光波長振蕩調(diào)諧。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)諧微片式激光器，其特征在于當(dāng)激光增益介質(zhì)帶寬 較寬時(shí)，帶微小楔角的雙折射晶體波片采用兩個(gè)光軸正交的雙折射晶體形成復(fù)合波片。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)諧微片式激光器，其特征在于為了壓窄激光線寬， 其帶微小楔角的雙折射晶體波片采用一組厚度與楔角相差相同整數(shù)倍數(shù)的帶微小楔角的雙折 射晶體波片與一組起偏器構(gòu)成波長選擇器， 一組為兩個(gè)以上，起偏器數(shù)量比晶體波長少一片，且?guī)⑿⌒ń堑碾p折射晶體波片與起偏器相鄰放置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種可調(diào)諧微片式激光器，其特征在于其起偏器為PBS 棱鏡、偏振吸收片偏振器、 一片雙折射晶體楔角片、 一片以上雙折射晶體楔角組或者雙折射 晶體與均勻光學(xué)材料組成楔角組，使產(chǎn)生的O光和E光形成夾角。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)諧微片式激光器，其特征在于其垂直平移泵浦光方 向的泵浦點(diǎn)方法可直接垂直平移泵浦光光學(xué)耦合系統(tǒng)輸出的泵浦點(diǎn)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)諧微片式激光器，其特征在于其垂直平移泵浦光方 向的泵浦點(diǎn)方法是移動(dòng)垂直平移微片激光器。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)諧微片式激光器，其特征在于其泵浦源采用半導(dǎo)體 激光器或泵浦激光器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可調(diào)諧微片式激光器，包括泵浦源、泵浦光光學(xué)耦合系統(tǒng)和微片激光器，其特征在于微片激光器包括激光增益介質(zhì)、帶微小楔角的雙折射晶體波片和起偏器，帶微小楔角的雙折射晶體波片與起偏器構(gòu)成波長選擇結(jié)構(gòu)，通過垂直平移泵浦光方向的泵浦點(diǎn)位置，實(shí)現(xiàn)激光波長振蕩調(diào)諧，采用以上技術(shù)方案，其體積小、調(diào)節(jié)簡單、成本低，較易實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)，這推進(jìn)可調(diào)整激光器獲得廣泛應(yīng)用。
文檔編號(hào)H01S3/05GK101272030SQ20081007101
公開日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2008年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月8日
發(fā)明者凌吉武, 礪 吳, 彭永進(jìn) 申請(qǐng)人:福州高意通訊有限公司