專利名稱：一種小尺寸的長腔激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種激光器，尤其涉及一種具有擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡和光路折疊反 射腔的小尺寸的長腔激光器。
背景技術(shù)：
在通常鎖模激光器中，腔長通常長達(dá)l米-2米，大多數(shù)狀態(tài)采用Z型三腔 或更多腔片構(gòu)成激光器，但整個激光器體積仍然非常大。另一方面在半導(dǎo)體泵 浦腔內(nèi)倍頻激光器中，為獲低噪聲，人們亦采用長腔多縱模束消去綠光噪聲。 專利200520069615. 6,提出折疊腔結(jié)構(gòu)以減少體積，其通過由斜方棱鏡組在同一 平面排列組成，斜方棱鏡之間通過膠粘成一體，或者斜方棱鏡各自獨立并有一 定間隔，或者由兩組直角棱鏡組合光學(xué)介質(zhì)組成，又，光學(xué)介質(zhì)設(shè)置于直角棱 鏡之間，并通過膠粘成一體，或者采用鍍光學(xué)全反射膜的光學(xué)玻璃。其普通簡 單腔可以實現(xiàn)小尺寸長腔輸出，但不易實現(xiàn)長腔穩(wěn)定輸出。
發(fā)明內(nèi)容
為實現(xiàn)一種小尺寸的且長腔穩(wěn)定輸出的激光器，本實用新型釆用如下技術(shù) 方案
本實用新型的一種小尺寸的長腔激光器，包括泵浦光源、光學(xué)耦合系統(tǒng)、 前腔鏡片、激光增益介質(zhì)、后腔鏡片，所述的各部件依次排列。更主要的，還 包括擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡、光路折疊反射腔。所述的擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡設(shè)置于激光增益介質(zhì)后， 擴(kuò)大激光增益介質(zhì)出射的激光模場直徑；所述的光路折疊反射腔設(shè)置于擴(kuò)束望
遠(yuǎn)鏡后，折疊反射激光束，延長激光光路。
進(jìn)一步的，所述的擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡為透射式擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡。
進(jìn)一步的，所述的光路折疊反射腔為二平行平面反射鏡組?；蛘咚龅墓?路折疊反射腔為若干直角棱鏡組。
進(jìn)一步的，在所述的激光增益介質(zhì)和所述的擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡之間設(shè)置被動鎖模 光學(xué)元件，構(gòu)成鎖模輸出的小尺寸長腔式激光器。
更進(jìn)一步的，所述的被動鎖模光學(xué)元件為被協(xié)調(diào)Q晶體或半導(dǎo)體吸收體 SSAM。
進(jìn)一步的，或者在所述的激光增益介質(zhì)和所述的擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡之間設(shè)置倍頻 晶體，構(gòu)成低噪聲輸出的小尺寸長腔式激光器。以上所述的各光學(xué)元件可以分立排布構(gòu)成或者所述的各光學(xué)元件結(jié)合在同 一平臺上，構(gòu)成單一整體小尺寸器件。
因為采用上述技術(shù)方案，本實用新型具有尺寸小且長腔輸出穩(wěn)定，消去綠 光噪聲。若在腔內(nèi)加入被動鎖模光學(xué)元件則可構(gòu)成小尺寸鎖模激光器。


圖1是本實用新型的工作原理圖2是本實用新型的光路折疊反射腔采用二平行平面反射鏡組示意圖； 圖3是本實用新型的被動鎖模光學(xué)元件加入斜方棱鏡或其他形式全內(nèi)反射 棱鏡示意圖4是本實用新型的光路折疊反射腔采用若干直角棱鏡組結(jié)構(gòu)圖； 圖5是本實用新型最佳實施例示意圖。
具體實施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)一步說明。
如圖1、圖5所示，本實用新型的一種小尺寸的長腔激光器，包括泵浦光源 (108)、光學(xué)耦合系統(tǒng)(107)、前腔鏡片(101)、激光增益介質(zhì)(102)、 后腔鏡片(105 ),所述的各部件依次排列。更主要的，還包括擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡(104 )、 光路折疊反射腔(304 )。所述的擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡(104 )設(shè)置于激光增益介質(zhì)(102 ) 后，擴(kuò)大激光增益介質(zhì)(102 )出射的激光模場直徑；所述的光路折疊反射腔(304 ) 設(shè)置于擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡(104)后，折疊反射激光束，延長激光光路。
本實用新型的工作原理就是將擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡(104)置于激光腔中，通過擴(kuò)束 望遠(yuǎn)鏡(104)將從激光增益介質(zhì)(102)出射的激光模場直徑擴(kuò)束以滿足長腔 所需長度，擴(kuò)束后的腔內(nèi)激光通過小尺寸多次反射或全內(nèi)射折疊光路構(gòu)成小尺 寸長腔激光器。
進(jìn)一步的，所述的擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡(104)為透射式擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡。通常擴(kuò)束望遠(yuǎn) 鏡是反射式擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡，折疊光路不易調(diào)節(jié)，本實用新型采用透射式擴(kuò)束系統(tǒng) 更易操作。
如圖2、圖3所示，所述的光路折疊反射腔為二平行平面反射鏡組。二平行 平面反射鏡(106A、 106B)實現(xiàn)激光腔中激光多次反射以大幅度減小激光器尺 寸，由于經(jīng)過擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡(104),其激光束近似平行光，則可在平行平面反射 中多次反射面不影響光束質(zhì)量。
進(jìn)一步的，在所述的激光增益介質(zhì)(102)和所述的擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡(104)之 間設(shè)置被動鎖模光學(xué)元件(103)，構(gòu)成鎖模輸出的小尺寸長腔式激光器。更進(jìn)一步的，所述的被動鎖模光學(xué)元件(103)為被協(xié)調(diào)Q晶體或半導(dǎo)體吸 收體SSAM。
如圖3所示，引入斜方棱鏡或其他形式全內(nèi)反射棱鏡(1031),將斜方棱 鏡或其他形式全內(nèi)反射棱鏡(1031)與被動鎖;漠光學(xué)元件(103)通過光膠或深 化光膠為一體，采用棱鏡可以避免像差。面對半導(dǎo)體吸收體式的鎖模材料采用 與全內(nèi)反射棱鏡通過深化光膠方式可進(jìn)一步減少普通小角度反射帶來的結(jié)構(gòu)復(fù) 雜。
激光增益介質(zhì)(102 )、被動鎖模光學(xué)元件(103 )靠近前腔鏡(101)基模 體積可以較小，從而可使激光增益介質(zhì)(102)獲得較高斜效率，同時在被動鎖 模光學(xué)元件(103)中獲得足夠功率密度，光學(xué)鏡片組(104A、 104B)構(gòu)成擴(kuò)束 望遠(yuǎn)鏡(104 )可使激光腔中基模直徑擴(kuò)大，從而使擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡(104 )到后腔 鏡片(105)有很長工作距離仍保持激光腔處在穩(wěn)態(tài)。
如圖4所示，所述的光路折疊反射腔(304 )也可以為若干直角棱鏡組構(gòu)成。 直角棱鏡(305 )的兩垂直面鍍有完全反射膜，激光光路在各個直角棱鏡(305 ) 間反射，從而獲得較長的光路。
進(jìn)一步的，或者在所述的激光增益介質(zhì)和所述的擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡之間設(shè)置倍頻 晶體，則可構(gòu)成低噪聲輸出的小尺寸長腔式激光器。
如圖5所示，為本實用新型的最佳實施例的示意圖。102為激光增益介質(zhì)并 鍍有前腔膜，取代前腔鏡片(101) ， 103為被動鎖模光學(xué)元件，激光增益介質(zhì) (102)與被動鎖模光學(xué)元件(103)可結(jié)合為一體，104為擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡，304為 一組直角棱鏡構(gòu)成光路折疊反射腔，305為帶反射膜直角棱鏡，306為基板，被 動鎖模光學(xué)元件(103)、擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡(104),直角棱鏡構(gòu)成光路折疊反射腔 (304)、基板(306 )可以結(jié)合為單一整體，108為半導(dǎo)體泵浦源激光器，107 為耦合透鏡，則其整體可構(gòu)成單一整體小尺寸激光器。
一平臺上，構(gòu)成單二整體小二寸器件。
"V' " 5 本實用新型由于采用透射式望遠(yuǎn)鏡腔可使激光增益介質(zhì)與鎖模光學(xué)元件在 很短長度較小基模尺寸工作，以提高這區(qū)域功率密度，從而實現(xiàn)較低泵浦功率 下獲得較好鎖模效果。
權(quán)利要求1、一種小尺寸的長腔激光器，包括泵浦光源、光學(xué)耦合系統(tǒng)、前腔鏡片、激光增益介質(zhì)、后腔鏡片，所述的各部件依次排列，其特征在于還包括擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡、光路折疊反射腔；所述的擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡設(shè)置于激光增益介質(zhì)后，擴(kuò)大激光增益介質(zhì)出射的激光模場直徑；所述的光路折疊反射腔設(shè)置于擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡后，折疊反射激光束，延長激光光路。
2、 如權(quán)利要求1所述的小尺寸的長腔激光器 遠(yuǎn)鏡為透射式擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡。
3、 如權(quán)利要求l所述的小尺寸的長腔激光器 疊反射腔為二平行平面反射鏡組。
4、 如權(quán)利要求l所述的小尺寸的長腔激光器 疊反射腔為若干直角棱鏡組。
5、 如權(quán)利要求1-4任一所述的小尺寸的長腔激光器，其特征在于在所述 的激光增益介質(zhì)和所述的擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡之間設(shè)置被動鎖模光學(xué)元件。
6、 如權(quán)利要求1-4任一所述的小尺寸的長腔激光器，其特征在于在所述的激光增益介質(zhì)和所述的擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡之間設(shè)置倍頻晶體。
7、 如權(quán)利要求5所述的小尺寸的長腔激光器，其特征在于在所述的激光 增益介質(zhì)和所述的擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡之間設(shè)置倍頻晶體。
8、 如權(quán)利要求5所述的小尺寸的長腔激光器，其特征在于所述的被動鎖 模光學(xué)元件為被協(xié)調(diào)Q晶體或半導(dǎo)體吸收體SSAM。
9、 如權(quán)利要求1， 2， 3, 4， 7， 8任一所述的小尺寸的長腔激光器，其特 征在于所述的各光學(xué)元件分立排布或所述的各光學(xué)元件結(jié)合在同一平臺上，構(gòu)成單一整體小尺寸器件。
10、 如權(quán)利要求5所述的小尺寸的長腔激光器，其特征在于所述的各光學(xué)元件分立排布或所述的各光學(xué)元件結(jié)合在同一平臺上，構(gòu)成單一整體小尺寸 器件。
11、 如權(quán)利要求6所述的小尺寸的長腔激光器，其特征在于所述的各光 學(xué)元件分立排布或所述的各光學(xué)元件結(jié)合在同一平臺上，構(gòu)成單一整體小尺寸 器件。，其特征在于所述的擴(kuò)束望 ,其特征在于所述的光5M斤 ,其特征在于所述的光^4斤
專利摘要本實用新型涉及一種激光器，尤其是一種具有擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡和光路折疊反射腔的小尺寸長腔激光器。包括泵浦光源、光學(xué)耦合系統(tǒng)、前腔鏡片、激光增益介質(zhì)、后腔鏡片，所述的各部件依次排列。更主要的，還包括擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡、光路折疊反射腔。所述的擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡設(shè)置于激光增益介質(zhì)后，擴(kuò)大激光增益介質(zhì)出射的激光模場直徑；所述的光路折疊反射腔設(shè)置于擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡后，折疊反射激光束，延長激光光路。在所述的激光增益介質(zhì)和所述的擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡之間設(shè)置被動鎖模光學(xué)元件，構(gòu)成鎖模輸出的小尺寸長腔式激光器，或者設(shè)置倍頻晶體，構(gòu)成低噪聲輸出的小尺寸長腔式激光器。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小且長腔輸出穩(wěn)定等優(yōu)點。
文檔編號H01S3/098GK201247904SQ20082010284
公開日2009年5月27日 申請日期2008年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月26日
發(fā)明者凌吉武, 礪 吳, 胡企銓, 馬英俊 申請人:福州高意通訊有限公司