專利名稱：一種和頻激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光器領(lǐng)域，尤其涉及一種采用簡(jiǎn)單光學(xué)元件構(gòu)成復(fù)合諧 振腔的和頻激光器。
背景技術(shù)：
和頻激光器通常由兩個(gè)獨(dú)立激光增益介質(zhì)形成兩個(gè)獨(dú)立諧振腔，同時(shí)通過
偏振合束鏡使兩個(gè)不同波長(zhǎng)激光晶體中共線產(chǎn)生和頻輸出。如圖l所示，101、 102、 103為激光腔鏡，104、 105為激光增益介質(zhì)，106為偏振合束鏡，107為 和頻晶體，其缺點(diǎn)光學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)節(jié)困難，激光輸出亦不易穩(wěn)定，很少有實(shí) 用意義產(chǎn)品。
和頻腔另一種常見結(jié)構(gòu)見圖2, 201、 202、 203為激光腔，204為激光增益 介質(zhì)，205為和頻晶體。201, 202形成腔產(chǎn)生波長(zhǎng)入l， 202和203形成腔產(chǎn)生 入2。圖2結(jié)構(gòu)比圖1簡(jiǎn)單，但它采用同一激光增益介質(zhì)，通常兩波長(zhǎng)相互竟?fàn)帲?難以有效控制，亦難以產(chǎn)品化。
發(fā)明內(nèi)容
為克服上述缺陷，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)筒單且能批量生產(chǎn)的一種和頻 激光器。
本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案
本實(shí)用新型的和頻激光器，包括泵浦光源、光學(xué)耦合系統(tǒng)、激光增益介質(zhì)、 和頻晶體、諧振腔。更主要的，所述的諧振腔為直腔式復(fù)合腔，該復(fù)合腔為三 腔鏡構(gòu)成，第一腔鏡、第二腔鏡、第三腔鏡依次排列。第一腔鏡與第三腔鏡構(gòu) 成第一諧振腔，第二腔鏡與第三腔鏡構(gòu)成第二諧振腔。第一激光增益介質(zhì)設(shè)置 于第 一腔鏡于第二腔鏡之間，第二激光增益介質(zhì)設(shè)置于第二腔鏡于第三腔鏡之 間。所述的和頻晶體i殳置于第二腔鏡與第三腔鏡之間
進(jìn)一步的，所述的第二腔鏡為激光腔膜，其對(duì)第一諧振腔的光透射，對(duì)第 二諧振腔的光反射。
進(jìn)一步的，所述的第一激光增益介質(zhì)和第二激光增益介質(zhì)為相同增益介質(zhì) 或者所述的第 一激光增益介質(zhì)和第二激光增益介質(zhì)為不同增益介質(zhì)。 進(jìn)一步的，可以在第二腔鏡與第三腔鏡之間設(shè)置一起偏光學(xué)元件。 進(jìn)一步的，可以在第二腔鏡與第三腔鏡之間設(shè)置一光學(xué)Q開關(guān)。 進(jìn)一步的，所述的泵浦光源為一泵浦源的單一波長(zhǎng)泵浦光?；蛘咚龅谋闷止庠礊閮杀闷衷吹膬蓚€(gè)波長(zhǎng)泵浦光。
更進(jìn)一步的，上述的泵浦光源可采用端面泵浦，亦可采用側(cè)面泵浦。 如上所述的光學(xué)元件可以是獨(dú)立分布的分立腔結(jié)構(gòu)，亦可以將各光學(xué)元件
間采用光膠，深化光膠粘結(jié)成單一整體微片式結(jié)構(gòu)。
因采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型使和頻激光器變得結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔性能穩(wěn)定，
從而為和頻激光器實(shí)現(xiàn)大規(guī)j莫廉價(jià)批量生產(chǎn)提供了可能性。


圖1是背景技術(shù)的一種和頻激光器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是背景技術(shù)的另一種和頻激光器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本實(shí)用新型的第二實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本實(shí)用新型的第三實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖6是本實(shí)用新型的諧振腔采用Typel類倍頻晶體加入起偏光學(xué)元件示意
圖7是本實(shí)用新型的諧振腔采用TypeII類倍頻晶體加入起偏光學(xué)元件示意
圖8是本實(shí)用新型采用^f鼓片式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

如圖3、 4、 5所示，本實(shí)用新型的和頻激光器，包括泵浦光源(307 )、光 學(xué)耦合系統(tǒng)(308 )、激光增益介質(zhì)、和頻晶體(306 )、諧振腔，其特征在于 所述的諧振腔為直腔式復(fù)合腔，該復(fù)合腔為三腔鏡構(gòu)成，第一腔鏡(301)、第 二腔鏡(305 )、第三腔鏡(302 )依次排列；第一腔鏡(301)與第三腔鏡(302 ) 構(gòu)成第一諧振腔，第二腔鏡(305 )與第三腔鏡(302 )構(gòu)成第二諧振腔；第一 激光增益介質(zhì)(303 )設(shè)置于第一腔鏡(301)于第二腔鏡(305 )之間，第二激 光增益介質(zhì)(304 )設(shè)置于第二腔鏡(305 )與第三腔鏡(302 )之間；所述的和 頻晶體(306 )設(shè)置于第二腔鏡(305 )與第三腔鏡(302 )之間。
進(jìn)一步的，所述的第二腔鏡為激光腔膜，其對(duì)第一諧振腔的光透射，對(duì)第 二諧振腔的光反射。圖3中，第一腔鏡(301)、第一激光增益介質(zhì)(303 )與 第三腔鏡(302 )產(chǎn)生激光波長(zhǎng)為入1,第二腔鏡(305 )、第二激光增益介質(zhì)(304 ) 與第三腔鏡(302 )產(chǎn)生激光波長(zhǎng)為入2;第二腔鏡(305 )對(duì)波長(zhǎng)入2高反，對(duì) 波長(zhǎng)入1透射，第一腔鏡(301 )通常對(duì)波長(zhǎng)入1透射，第三腔鏡(302 )對(duì)波長(zhǎng) 入l、波長(zhǎng)入2高反。波長(zhǎng)入l與波長(zhǎng)入2在和頻晶體(306 )中共線產(chǎn)生和頻激光。
進(jìn)一步的，所述的泵浦光源為一泵浦源的單一波長(zhǎng)泵浦光。
如圖3所示，本實(shí)用新型第一實(shí)施例即采用單一波長(zhǎng)泵浦光。泵浦光分別
被兩個(gè)激光增益介質(zhì)吸收，選擇適當(dāng)?shù)谝患す庠鲆娼橘|(zhì)(303 )摻雜濃度和長(zhǎng)度， 可以分配泵浦光在第一激光增益介質(zhì)(303 )和第二激光增益介質(zhì)(304 )吸收 比例以調(diào)節(jié)波長(zhǎng)入1和波長(zhǎng)人2到合適光強(qiáng)。
進(jìn)一步的，所述的第一激光增益介質(zhì)和第二激光增益介質(zhì)為相同增益介質(zhì) 或者所述的第 一激光增益介質(zhì)和第二激光增益介質(zhì)為不同增益介質(zhì)。
由于本實(shí)用新型采用兩個(gè)激光增益介質(zhì)構(gòu)成腔，第一腔鏡(301)、第一激 光增益介質(zhì)(303 )、第二腔鏡(305 )或不同增益介質(zhì)有相同波長(zhǎng)X1發(fā)射。構(gòu) 成腔中避免了波長(zhǎng)A1與波長(zhǎng)入2竟?fàn)?，如第一激光增益介質(zhì)(303 )和第二激 光增益介質(zhì)(304 )為相同激光增益介質(zhì)，若波長(zhǎng)人2比波長(zhǎng)入l增益大得多則 激光腔易實(shí)現(xiàn)較穩(wěn)定工作，同時(shí)由于釆用直腔結(jié)構(gòu)使激光腔易于調(diào)節(jié)，若第一 激光增益介質(zhì)(303 )和第二激光增益介質(zhì)(304 )為相同激光增益介質(zhì)為不同 增益介質(zhì)，發(fā)射波長(zhǎng)又不重疊，則激光腔將處在穩(wěn)定工作狀態(tài)。
或者所述的泵浦光源為兩泵浦源的兩個(gè)波長(zhǎng)泵浦光。如圖4所示，本實(shí)用 新型的笫二實(shí)施方式就是采用兩個(gè)波長(zhǎng)光端面泵浦。泵浦光源為兩個(gè)不同LD泵 浦光源，307A、 307B作為泵浦源，在同一端面泵浦，通過光學(xué)元件將兩泵浦光 源匯合至同一輸入光路，308A、 308B、 308C為準(zhǔn)直會(huì)聚光學(xué)透鏡。
本實(shí)用新型的第三實(shí)施方式如圖5所示，采用兩個(gè)泵浦源在兩端泵浦。泵 浦光源307A和泵浦光源307B從復(fù)合諧振腔兩端泵浦。
本實(shí)用新型除采用端面泵浦，亦可采用側(cè)面泵浦，如氙燈泵浦。
進(jìn)一步的，可以在第二腔鏡與第三腔鏡之間設(shè)置一起偏光學(xué)元件。由于兩 偏振光在晶體中和頻轉(zhuǎn)換效率較高，我們可通過選擇雙折射晶體光軸方向通過 兩個(gè)光軸方向發(fā)射截面實(shí)現(xiàn)所需偏振或在均勻增益介質(zhì)中加入起偏器。
如圖6所示，309為起偏器，306為Typel類倍頻晶體。
如圖7所示，309為起偏器，310為對(duì)人1為1/2A1 (或全波片)，人2為 全波片(或1/2波片)的雙波長(zhǎng)波片，306為TypeII類倍頻晶體。
在光學(xué)諧振腔加入起偏光學(xué)元件已在在先專利申請(qǐng)文中公開過，于此不再 贅述。
進(jìn)一步的，可用來制作雙波長(zhǎng)或兩波長(zhǎng)以上輸出的激光器，也可以在第二 腔鏡與第三腔鏡之間設(shè)置一光學(xué)Q開關(guān)，制作成脈沖輸出激光器。
如上所述的光學(xué)元件可以是獨(dú)立分布的分立腔結(jié)構(gòu)，亦可以將各光學(xué)元件間采用光膠，深化光l交粘結(jié)成單一整體纟效片式結(jié)構(gòu)。
如圖8所示，就是為本實(shí)用新型微片式結(jié)構(gòu)一個(gè)實(shí)施例。401為半導(dǎo)體激光 器，402為耦合光學(xué)系統(tǒng)，403為Nd: YV04在Sl和S3面產(chǎn)生914nm波片，404 為另一片Nd: YV04, S2與S3面產(chǎn)生1. 064 |im激光，405為和頻晶體KTP， Sl 面對(duì)1. 064 jum透射，所以Sl與S3之間易產(chǎn)生914nm,同時(shí)由914nm增益與1. 064 相差非常大，它對(duì)S2， S3之間的1. 064無(wú)法竟?fàn)?，所以?duì)S2、 S3之間404產(chǎn) 生1. 064 jLim影響極小，從而整個(gè)微片可以構(gòu)成穩(wěn)定和頻輸出的491nm激光器。
權(quán)利要求1、一種和頻激光器，包括泵浦光源(307)、光學(xué)耦合系統(tǒng)(308)、激光增益介質(zhì)、和頻晶體(306)、諧振腔，其特征在于所述的諧振腔為直腔式復(fù)合腔，該復(fù)合腔為三腔鏡構(gòu)成，第一腔鏡(301)、第二腔鏡(305)、第三腔鏡(302)依次排列；第一腔鏡(301)與第三腔鏡(302)構(gòu)成第一諧振腔，第二腔鏡(305)與第三腔鏡(302)構(gòu)成第二諧振腔；第一激光增益介質(zhì)(303)設(shè)置于第一腔鏡(301)于第二腔鏡(305)之間，第二激光增益介質(zhì)(304)設(shè)置于第二腔鏡(305)與第三腔鏡(302)之間；所述的和頻晶體(306)設(shè)置于第二腔鏡(305)與第三腔鏡(302)之間。
2、 如權(quán)利要求1所述的和頻激光器，其特征在于所述的第二腔鏡(305 ) 為激光腔膜，其對(duì)第一諧振腔的光透射，對(duì)第二諧振腔的光反射。
3、 如權(quán)利要求l所述的和頻激光器，其特征在于所述的第一激光增益介 質(zhì)(303 )和第二激光增益介質(zhì)(304 )為相同增益介質(zhì)。
4、 如權(quán)利要求1所述的和頻激光器，其特征在于所述的第一激光增益介 質(zhì)(303 )和第二激光增益介質(zhì)(304 )為不同增益介質(zhì)。
5、 如權(quán)利要求1所述的和頻激光器，其特征在于可以在第二腔鏡(305 ) 與第三腔鏡(302 )之間設(shè)置一起偏光學(xué)元件(309 )。
6、 如權(quán)利要求1所述的和頻激光器，其特征在于可以在第二腔鏡(305 ) 與第三腔鏡(302 )之間設(shè)置一光學(xué)Q開關(guān)。
7、 如權(quán)利要求1所述的和頻激光器，其特征在于所述的泵浦光源(307 ) 為一泵浦源的單一波長(zhǎng)泵浦光。
8、 如權(quán)利要求1所述的和頻激光器，其特征在于所述的泵浦光源(307 ) 為兩泵浦源的兩個(gè)波長(zhǎng)泵浦光。
9、 如上述任一權(quán)利要求所述的和頻激光器，其特征在于所述的和頻激光 器中的各光學(xué)元件可以是獨(dú)立分布的分立腔結(jié)構(gòu)，亦可以將各光學(xué)元件間采用 光膠，深化光月交粘結(jié)成單一整體微片式結(jié)構(gòu)。
10、 如權(quán)利要求7或8所述的和頻激光器，其特征在于所述的泵浦光源 (307 )可采用端面泵浦，亦可采用側(cè)面泵浦。
專利摘要本實(shí)用新型涉及激光器領(lǐng)域，尤其涉及一種采用簡(jiǎn)單光學(xué)元件構(gòu)成復(fù)合諧振腔的和頻激光器。本實(shí)用新型的和頻激光器，包括泵浦光源、光學(xué)耦合系統(tǒng)、激光增益介質(zhì)、和頻晶體、諧振腔。更主要的，所述的諧振腔為直腔式復(fù)合腔，該復(fù)合腔為三腔鏡構(gòu)成，第一腔鏡、第二腔鏡、第三腔鏡依次排列。第一腔鏡與第三腔鏡構(gòu)成第一諧振腔，第二腔鏡與第三腔鏡構(gòu)成第二諧振腔。第一激光增益介質(zhì)設(shè)置于第一腔鏡于第二腔鏡之間，第二激光增益介質(zhì)設(shè)置于第二腔鏡于第三腔鏡之間。所述的和頻晶體設(shè)置于第二腔鏡與第三腔鏡之間。泵浦光源為一泵浦源的單一波長(zhǎng)泵浦光?；蛘弑闷止庠礊閮杀闷衷吹膬蓚€(gè)波長(zhǎng)泵浦光。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔性能穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)廉價(jià)批量生產(chǎn)。
文檔編號(hào)H01S3/091GK201247902SQ20082010315
公開日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月22日
發(fā)明者凌吉武, 盧秀愛, 礪 吳, 楊建陽(yáng), 陳衛(wèi)民, 馬英俊 申請(qǐng)人:福州高意通訊有限公司