專利名稱：一種晶體倍頻器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及激光領域，尤其涉及一種晶體倍頻器。
背景技術：
激光倍頻就是利用非線性晶體在強激光作用下的二次非線性效應，使頻率
為co的激光通過晶體后變?yōu)轭l率為2w的倍頻光，稱為倍頻技術，或二次諧波振 蕩。如將1. 06微米的激光通過倍頻晶體，變成0. 532微米的綠光。倍頻技術擴 大了激光的波段，可獲得更短波長的激光。用非線性材料產生倍頻激光的器件 稱為倍頻激光器。 一般把入射的激光稱為基頻光，由倍頻激光器出來的激光稱 為倍頻光或二次諧波。根據(jù)非線性材料特性，我們一般采用角度相位匹配來得 到二次諧波。角度相位匹配是利用晶體的雙折射來補償正常色散而達到相位匹 配的一種方法。使入射晶體的基頻光和產生的倍頻光具有不同的偏振態(tài)，而所 用晶體應預先根據(jù)晶體光學的理論和有關的折射率數(shù)據(jù)，計算出切割晶體的方 向，磨制成所需形狀，使基頻光和倍頻光能滿足相位匹配條件。
.而在腔外倍頻中，經常通過增加晶體長度來獲得更高倍頻效率，然而晶體 長度不能無限增長(被晶體本身尺寸限制)，同時由于大多晶體倍頻時存在走離 效應導致晶體不能太長，另外晶體材料價格較高，這幾個方面共同決定了增加 晶體長度來獲得更高倍頻效率不是最佳選擇。
實用新型內容
為解決這些問題，本發(fā)明提出一種新型晶體倍頻器。 本實用新型的晶體倍頻器采用如下技術方案
本實用新型的晶體倍頻器的倍頻晶體的通光面的其中一面有基頻光的增透 膜和高次諧波的高反膜，另 一面有基頻光的高反膜和高次諧波的增透膜。 '進一步的，所述的膜是直接鍍于所述的倍頻晶體。 進一步的，所述的膜是鍍于基片，所述的基片再膠合于所述的倍頻晶體。 更進一步的，所述基片和所述的倍頻晶體有膠合層，用于將所述基片和所 述的倍頻晶體光膠、膠合或深化光膠為一體。進一步的，所述的倍頻晶體是波導結構的倍頻晶體，以獲得更高的倍頻效率。
所述的倍頻晶體前設置一基頻光的隔離器。光隔離器的作用是隔離返回的 基頻光，防止基頻光反射回激光器對激光器造成損傷。若所述的倍頻晶體是一 個方向接受角小、另一方向接受角大的特性晶體，則不用設置基頻光的隔離器。
例如，所述的倍頻晶體是KTP晶體，亦可以是除KTP之外的其它非線性晶體。
本實用新型通過在腔外倍頻的倍頻晶體通光的第一個面鍍基頻光的增透 膜倍頻光的高反膜并在第二個面鍍基頻光的高反膜、倍頻光的增透膜來提高 晶體的倍頻效率。通過在第二個面鍍基頻光的高反膜使得單次倍頻剩余的基頻 光被反射，通過倍頻晶體再次倍頻得到的倍頻光被鍍在第一個面的倍頻光高反 膜反射，在出光面得到較大功率倍頻光輸出，從而使得基頻光得到充分利用， 等效于增加了晶體的長度且避免了由晶體長度大引起的強走離效應，參閱圖4 示意圖說明，且本實用新型還節(jié)省了晶體材料。

圖la是本實用新型的第一實施方式示意圖； .圖lb是本實用新型的第一實施方式示意圖2是不采用光隔離器的倍頻器晶體的光路示意圖； 圖3是本實用新型采用波導結構和聚焦系統(tǒng)的示意圖； 圖4是本實用新型的倍頻器避免走離效應的示意圖。
具體實施方式

現(xiàn)結合附圖i兌明和具體實施方式
對本實用新型進一步i兌明。 在非線性光學中，倍頻效率公式見式l:
"1 W2C 加0 2
'其中，w為倍頻光頻率，"為有效非線性系數(shù)，I為倍頻晶體長度，A為泵 浦光功率，叫為激光腰斑。
由此可見，在倍頻未飽和時，倍頻效率與倍頻晶體長度的平方成正比。 本實用新型原理見圖la, 101為光隔離器，102為兩端面鍍膜的倍頻晶體。光隔離器101的作用是隔離返回的基頻光，防止基頻光反射回激光器對激光器
造成損傷。102為第一個面Sl鍍基頻光的增透膜、倍頻光的高反膜，并在第二 個面S2鍍基頻光的高反膜、倍頻光的增透膜的倍頻晶體。
本實用新型結構亦可以是圖lb所示第二實施結構，其中101為光隔離器， 1021為鍍基波透射、倍頻光高反膜的基片，1022為倍頻晶體。1023為鍍基波高 反、倍頻光透射膜層的基片，基片1021、基片1023與倍頻晶體1022可通過膠 合、光膠或深化光膠方式粘為一體。這個結構可針對一些特殊晶體，如BBO、 LBO 等晶體本身不適合鍍多層介質膜的倍頻晶體。
'如圖2所示結構為不采用光隔離器的結構，此結構利用晶體一個方向接受 角小、 一個方向接受角大的特性(如KTP晶體，倍頻1064nm激光時， 一個方向 的接受角約是另一方向接受角的5倍)有意在接受角小的方向傾斜一定角度， 使得光線不返回原光路。這樣既增加了倍頻效率，又避免了損傷激光器。
尤其對于波導結構倍頻器，晶體尺寸有限，特別是周期極化晶體，價格十 分昂貴，而且單次通過的倍頻效率不高。利用如圖3所示結構，光源301通過 采用透鏡302將基頻光聚焦至波導，在波導倍頻器303兩端面鍍膜，在第一個 面Sl鍍基頻光的增透膜、倍頻光的高反膜并在第二個面S2鍍基頻光的高反膜、 倍頻光的增透膜。
本實用新型對光束較細，walk-off角較大晶體中， 一次通過基波與高次諧 波光空間分離步不再增加倍頻效率時對基波光反射，倍頻與基波光從重合開始 第二次倍頻，從而提高倍頻效率。
本實用新型只是在普通非線性晶體上鍍上特定膜層，使基波光多次利用， 倍頻效率得到較大提高，因而可獲得較多應用。
盡管結合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領域的技術 人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內， 在形式上和細節(jié)上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護范 圍；
權利要求1、一種晶體倍頻器，其特征在于晶體倍頻器的倍頻晶體的通光面的其中一面有基頻光的增透膜和高次諧波的高反膜，另一面有基頻光的高反膜和高次諧波的增透膜。
2、 根據(jù)權利要求l所述的晶體倍頻器，其特征在于所述的膜是直接鍍于 所述的倍頻晶體。
3、 根據(jù)權利要求1所述的晶體倍頻器，其特征在于所述的膜是鍍于基片， 所述的基片再膠合于所述的倍頻晶體。
4、 根據(jù)權利要求3所述的晶體倍頻器，其特征在于所述基片和所述的倍 頻晶體有膠合層。
5、根據(jù)權利要求l所述的晶體倍頻器，其特征在于所述的倍頻晶體是波 導結構的倍頻晶體。
6、 根據(jù)權利要求1-5任一所述的晶體倍頻器，其特征在于所述的倍頻晶 體前設置一基頻光的隔離器。
7、 根據(jù)權利要求l-5任一所述的晶體倍頻器，其特征在于所述的倍頻晶 體是一個方向接受角小、另一方向接受角大的特性晶體，則不用設置基頻光的 隔離器。
8、 根據(jù)權利要求7所述的晶體倍頻器，其特征在于所述的倍頻晶體是KTP 晶體，亦可以是除KTP之外的其它非線性晶體。
專利摘要本實用新型涉及激光領域，尤其涉及一種晶體倍頻器。本實用新型的晶體倍頻器通過在腔外倍頻的倍頻晶體通光的第一個面鍍基頻光的增透膜、倍頻光的高反膜并在第二個面鍍基頻光的高反膜、倍頻光的增透膜來提高晶體的倍頻效率。通過在第二個面鍍基頻光的高反膜使得單次倍頻剩余的基頻光被反射，通過倍頻晶體再次倍頻得到的倍頻光被鍍在第一個面的倍頻光高反膜反射，在出光面得到較大功率倍頻光輸出，從而使得基頻光得到充分利用，等效于增加了晶體的長度且避免了由晶體長度大引起的強走離效應，并節(jié)省了晶體材料。
文檔編號H01S3/109GK201303203SQ20082022936
公開日2009年9月2日 申請日期2008年12月10日 優(yōu)先權日2008年12月10日
發(fā)明者凌吉武, 礪 吳, 英 邱, 陳衛(wèi)民 申請人:福州高意通訊有限公司