專利名稱：一種貼片式固體激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及固體激光器領(lǐng)域，具體涉及一種貼片式固體激光器。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的日益發(fā)展和成熟，激光二極管(Laser Diode，簡(jiǎn)稱LD)在功率， 轉(zhuǎn)換效率，波長擴(kuò)展和運(yùn)行壽命等方面已經(jīng)有了很大的提高。LD具有量子效率高、可靠性 高、使用壽命長、發(fā)射波長與激光介質(zhì)吸收峰容易對(duì)應(yīng)、激光輸出光束質(zhì)量好等特點(diǎn)。這就 使得LD與泵浦技術(shù)相互結(jié)合，產(chǎn)生了 LD泵浦固體激光器。它具有高效率、高光束質(zhì)量、長 壽命、全固化、結(jié)構(gòu)緊湊和輕便等優(yōu)勢(shì)，因此越來越受到人們的關(guān)注。在醫(yī)療、通信、材料加 工和科學(xué)研究等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)今的LD泵浦固體激光器中的諧振腔都為平凹腔結(jié)構(gòu)，由于這種結(jié)構(gòu)的諧振腔 凹面鏡上只有一點(diǎn)與平面鏡諧振，調(diào)節(jié)過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且多是通過手動(dòng)調(diào)節(jié)的方式對(duì)腔內(nèi) 晶體和光學(xué)元件進(jìn)行調(diào)節(jié)，增加了調(diào)制過程的工作量和復(fù)雜度，影響了調(diào)節(jié)速率，且容易產(chǎn) 生精度誤差，使輸出的激光質(zhì)量不夠理想，生產(chǎn)效率較低，因此難以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容因此，為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足，本實(shí)用新型提供了一種貼片式固體激光器，上述固 體激光器能夠更好地實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)時(shí)批量制造。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案具體如下面所描述一種貼片式固體激光器，包括LD泵浦光源以及諧振腔體，所述LD泵浦光源是光纖 整形壓縮的LD泵浦光源，所述諧振腔體包括互相平行的激光晶體和倍頻晶體，所述激光晶 體的入光面和所述倍頻晶體的出光面構(gòu)成平平腔，并且，所述LD泵浦光源、激光晶體和倍 頻晶體都固定在同一激光器基板上。所述激光器基板上設(shè)置有互相平行的兩條基準(zhǔn)線，所述基準(zhǔn)線用于在放置所述激 光晶體和倍頻晶體時(shí)，使所述基準(zhǔn)線分別與所述激光晶體入光面的邊緣和所述倍頻晶體出 光面的邊緣重合。所述激光晶體與所述激光器基板、所述倍頻晶體與所述激光器基板之間的垂直度 小于5"。所述激光晶體和所述倍頻晶體之間的平行度不大于2. 5mrad。所述激光晶體為NchYVO4晶體，所述倍頻晶體為PPLN晶體。所述激光晶體以及所述倍頻晶體的通光面上分別鍍有對(duì)應(yīng)波段的增透膜和高反膜。由于采用了上述技術(shù)方案，使得本實(shí)用新型與傳統(tǒng)技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極 效果本實(shí)用新型提供的貼片式固體激光器克服了傳統(tǒng)的點(diǎn)諧振式的平凹腔結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié) 速率低的缺點(diǎn)，采用了面諧振式的平平腔結(jié)構(gòu)，即成腔的兩個(gè)面各處都諧振，減少了泵浦光與激光腔膜之間的匹配程序，且在制造過程中，可以依靠自身的基準(zhǔn)線控制腔體的平行度， 省去了泵浦聚焦系統(tǒng)和調(diào)節(jié)部件，使得器件更便于生產(chǎn)和使用。

通過
以下結(jié)合附圖對(duì)其示例性實(shí)施例進(jìn)行的描述，本實(shí)用新型上述特征和優(yōu)點(diǎn)將 會(huì)變得更加清楚和容易理解。圖1是本實(shí)用新型所述的貼片式固體激光器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型所述的貼片式固體激光器制造方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。圖1是本實(shí)用新型所述的貼片式固體激光器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該貼片式固體激光器，包括LD泵浦光源101以及諧振腔體，所述LD 泵浦光源101是光纖整形壓縮的LD泵浦光源，用于提供泵浦光。所述諧振腔體包括互相平 行的激光晶體102和倍頻晶體103，激光晶體102作為激光器的工作物質(zhì)，將LD泵浦光源 101提供的泵浦光轉(zhuǎn)為基頻光。本實(shí)施例中激光晶體102選取NchYVO4 (摻釹釩酸釔)晶體。 倍頻晶體103用于將激光晶體102發(fā)出的基頻光變?yōu)楸额l光并輸出。本實(shí)施例中倍頻晶體 103選取PPLN(周期性極化鈮酸鋰)晶體。當(dāng)然，倍頻晶體103也可以選取輸出鏡。所述 LD泵浦光源101、激光晶體102和倍頻晶體103都固定在同一激光器基板上面。激光晶體 102的入光面Sl和倍頻晶體102的出光面S2分別垂直于激光器基板的平面，且激光晶體 102的入光面Sl和倍頻晶體103的出光面S2上分別鍍有對(duì)應(yīng)波段的增透膜以及高反膜。 激光器基板上刻有兩條相互平行的基準(zhǔn)線Ll和L2，用來方便激光晶體102和倍頻晶體103 的放置，比如，在放置激光晶體102時(shí)，使基準(zhǔn)線Ll與激光晶體102的入光面Sl接觸激光 器基板的邊緣重合，在放置倍頻晶體103時(shí)，使基準(zhǔn)線L2與倍頻晶體103的出光面S2接觸 激光器基板的邊緣重合。一般來說，該基準(zhǔn)線可以直接刻畫在激光器基板上或在生產(chǎn)的時(shí) 候，直接批量化生產(chǎn)帶有上述基準(zhǔn)平行線Ll和L2的激光器基板產(chǎn)品。激光晶體102的入 光面Sl和倍頻晶體103的出光面S2形成平平腔。由于平平腔為面諧振，省去了傳統(tǒng)的設(shè) 計(jì)上還需要設(shè)置的泵浦聚焦系統(tǒng)，也減少了泵浦光與激光腔膜之間的匹配程序，大大提高 了諧振腔的調(diào)節(jié)速率。優(yōu)選地，激光晶體102與激光器基板、倍頻晶體103與激光器基板之間的垂直度小 于5"，且激光晶體102和倍頻晶體103之間的平行度不大于2. 5mrad。經(jīng)過上述的設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型提供的貼片式固體激光器提高了調(diào)節(jié)速率，并且，由 于省去了泵浦聚焦系統(tǒng)和調(diào)節(jié)部件，縮小了器件尺寸，使得器件更便于生產(chǎn)和使用，該實(shí)用 新型具有較多的優(yōu)點(diǎn)。下面對(duì)該貼片式固體激光器的制造方法進(jìn)行詳細(xì)的描述。圖2是本發(fā)明所述的貼片式固體激光器制造方法的流程圖。如圖所示，其主要包 括下列步驟步驟SlOl 將LD泵浦光源固定在激光器基板上；步驟S102 將上述激光晶體102與倍頻晶體103垂直預(yù)貼到激光器基板上，并使激光器基板上的兩條基準(zhǔn)線Ll和L2分別與激光晶體102入光面接觸激光器基板的邊緣和 倍頻晶體103出光面接觸激光器基板的邊緣重合。具體地，根據(jù)預(yù)先計(jì)算的結(jié)果，按照預(yù)定的尺寸要求，在激光器基板上標(biāo)刻出兩條 相互平行的基準(zhǔn)線Ll和L2。當(dāng)然，帶有基準(zhǔn)線的激光器基板也可以預(yù)先直接做成。利用半 導(dǎo)體貼片機(jī)，分別將激光晶體102和倍頻晶體103預(yù)貼至激光器基板上，使基準(zhǔn)線Ll與激 光晶體102的入光面Sl接觸激光器基板的邊緣重合，使基準(zhǔn)線L2與倍頻晶體103的出光 面S2接觸激光器基板的邊緣重合。步驟S103 將上述激光晶體102、倍頻晶體103與激光器基板固定在一起。在步驟S103之前，還需要進(jìn)行下列步驟判斷激光晶體102和倍頻晶體103之間的平行度如果平行度不大于2. 5mrad,則 直接執(zhí)行步驟S103 ；以及，如果平行度大于2. 5mrad，則對(duì)形成諧振腔的激光晶體102的入 射面和倍頻晶體103的出光面分別進(jìn)行拋光處理。一般來說，所述半導(dǎo)體貼片機(jī)的精度至少要達(dá)到5 μ m,根據(jù)現(xiàn)有的半導(dǎo)體貼片技 術(shù)，此精度是可以實(shí)現(xiàn)的；其中，激光晶體102和倍頻晶體103分別與激光器基板垂直，且垂 直度都要保持在5"范圍內(nèi)。由于現(xiàn)有技術(shù)中很多調(diào)節(jié)方法都需要借助激光器系統(tǒng)以外的部件，增加了系統(tǒng)的 復(fù)雜度。本實(shí)用新型所述的貼片式固體激光器的制造方法無需借助激光器系統(tǒng)外的任何部 件，只需依據(jù)基準(zhǔn)線將形成諧振腔的激光晶體102和倍頻晶體103固定至相應(yīng)的位置即可， 簡(jiǎn)單易行；且采用了平平腔結(jié)構(gòu)，省略了傳統(tǒng)技術(shù)中的調(diào)節(jié)過程，簡(jiǎn)化了制造工序，大大提 高了生產(chǎn)效率，對(duì)實(shí)現(xiàn)固體激光器的規(guī)?；a(chǎn)具有重要意義。最后所應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制。盡 管參照實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本實(shí)用 新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其 均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種貼片式固體激光器，包括LD泵浦光源以及諧振腔體，其特征在于，所述LD泵浦 光源是光纖整形壓縮的LD泵浦光源，所述諧振腔體包括互相平行的激光晶體和倍頻晶體， 所述激光晶體的入光面和所述倍頻晶體的出光面構(gòu)成平平腔，并且，所述LD泵浦光源、所 述激光晶體和所述倍頻晶體都固定在同一激光器基板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貼片式固體激光器，其特征在于，所述激光器基板上設(shè)置有 互相平行的兩條基準(zhǔn)線，所述基準(zhǔn)線用于在放置所述激光晶體和倍頻晶體時(shí)，使所述基準(zhǔn) 線分別與所述激光晶體入光面的邊緣和所述倍頻晶體出光面的邊緣重合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的貼片式固體激光器，其特征在于，所述激光晶體與所述激光 器基板、所述倍頻晶體與所述激光器基板之間的垂直度小于5"。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的貼片式固體激光器，其特征在于，所述激光晶體和所述倍頻 晶體之間的平行度不大于2. 5mrad。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的貼片式固體激光器，其特征在于，所述激光晶體為 NdiYVO4晶體，所述倍頻晶體為PPLN晶體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的貼片式固體激光器，其特征在于，所述激光晶體以及所述倍 頻晶體的通光面上分別鍍有對(duì)應(yīng)波段的增透膜和高反膜。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種貼片式固體激光器，包括LD泵浦光源以及諧振腔體，所述LD泵浦光源是光纖整形壓縮的LD泵浦光源，所述諧振腔體包括互相平行的激光晶體和倍頻晶體，并且，所述LD泵浦光源、激光晶體和倍頻晶體都固定在同一激光器基板上。本實(shí)用新型提供的貼片式固體激光器克服了傳統(tǒng)的點(diǎn)諧振式的平凹腔結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)速率低的缺點(diǎn)，采用了面諧振式的平平腔結(jié)構(gòu)，即成腔的兩個(gè)面各處都諧振，減少了泵浦光與激光腔膜之間的匹配程序，且在制造過程中，可以依靠自身的基準(zhǔn)線控制腔體的平行度，省去了泵浦聚焦系統(tǒng)和調(diào)節(jié)部件，使得器件更便于生產(chǎn)和使用。
文檔編號(hào)H01S3/07GK201845992SQ20102059085
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者劉誼元, 張瑛, 畢勇, 鮑光 申請(qǐng)人:北京中視中科光電技術(shù)有限公司