專利名稱：一種半分離腔的微片激光器結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及激光器領(lǐng)域，尤其涉及微片激光器結(jié)構(gòu)，更確切的是一種 半分離腔的微片激光器結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
微片激光器由于其結(jié)構(gòu)簡單緊湊、相干長度長、易實現(xiàn)高亮度的單縱模單 頻輸出，因此成為固體激光器研究領(lǐng)域的熱點之一。且微片激光器又因其結(jié)構(gòu)簡 單緊湊、體積小的優(yōu)勢，在激光顯示、光學存儲、激光印刷、遙感通訊等領(lǐng)域 具有廣泛的應(yīng)用。
在已有的半導體泵浦微片激光器中，常見結(jié)構(gòu)如圖l所示。其中，101為半 導體泵浦激光器；102為耦合透鏡；103為微片式內(nèi)腔基頻、倍頻或和頻激光微 片。通常情況下，組成激光微片103的各晶體間以光膠粘合并在前后腔鏡片上 鍍增透或高反膜。這種結(jié)構(gòu)采用的是固定型諧振腔。由于這種微片激光器多采 用端面泵浦方式和采用球面透鏡會聚，致使泵浦點多在幾十微米到400 ja m之間， 由此導致了激光晶體內(nèi)部很強的熱效應(yīng)，此效應(yīng)耦合在不變的激光腔參數(shù)上使 得很難產(chǎn)生高功率和良好光斑質(zhì)量的激光輸出。而且，固定型諧振腔很難找到 對于激光器輸出功率、光斑和單縱模等輸出特性的最佳結(jié)合點，使得微片由于 某一個方面的原因而失效，降#^了成品率。
實用新型內(nèi)容
本實用新型針對以上不足，提出一種新型微片激光器結(jié)構(gòu)，其是一種半分 離腔的微片激光器結(jié)構(gòu)。
本實用新型的技術(shù)方案如下
本實用新型的半分離腔的微片激光器結(jié)構(gòu)，包括半導體泵浦光源、耦合透 鏡、激光微片、腔鏡膜。與已有技術(shù)中前后腔鏡膜鍍于激光微片前后端面不同 的是本實用新型的前腔鏡膜鍍于耦合透鏡一端面，后腔鏡膜鍍于激光微片后 端面。
進一步的，所述的前腔鏡膜鍍于所述的耦合透鏡的平端面，或者所述的前腔鏡膜鍍于所述的耦合透鏡的凸端面。與鍍于激光微片后端面的后腔鏡膜構(gòu)成 平平腔或平凹腔結(jié)構(gòu)。所述的耦合透鏡可以是兩端面均為凸端面的形狀，可以 是一端面為平端面一端面為凸端面的形狀。所述的耦合透4竟可以是一片，可以 是多片的透鏡組。
進一步的，所述的耦合透鏡與所述的激光微片之間可以插入光學元件。所 述的光學元件可以分離的單獨插入，也可以與所述的所述的激光^L片前端面月交 合成一體。如可以插入布儒斯特片等光學損耗元件，以獲得比較理想的穩(wěn)定的 單縱模輸出，從而形成高功率、穩(wěn)定的高質(zhì)量單頻倍頻激光輸出。布儒斯特片 等光學損耗元件，而且這些光學元件可以根據(jù)不同用途切割成不同的形狀與激 光微片光膠在一起。
所述的耦合透鏡與所述的激光微片之間的距離可調(diào)節(jié)。通過調(diào)節(jié)透鏡來達 到腔長與微片熱效應(yīng)之間的良好匹配。
本實用新型可以作為基頻光輸出激光器也可作為倍頻光輸出激光器或單頻 倍頻激光輸出。
本實用新型的技術(shù)方案克服了難控制的熱效應(yīng)與固定微片激光器腔參數(shù)的 不確定耦合。從而可以較大程度地提高微片激光器輸出功率，并且可以改善輸 出光斑質(zhì)量，同時使得微片激光器散熱得到較好控制。

圖l是已有技術(shù)的微片激光器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2(a)是本實用新型的實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2(b)是本實用新型的實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2(c)是本實用新型的實施例三的光路原理示意圖。
具體實施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖說明和具體實施方式
對本實用新型進一步說明。 本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，可以產(chǎn)生穩(wěn)定的高質(zhì)量的激光 輸出尤其是單頻激光的微片式激光器，包括半導體泵浦光源、耦合透鏡、激光 微片、腔鏡膜。與已有技術(shù)中前后腔鏡膜鍍于激光微片前后端面不同的是本 實用新型的前腔鏡膜鍍于耦合透鏡一端面，后腔鏡膜鍍于激光微片后端面。它采用雙面或單面透鏡準直聚焦，并通過在透鏡入射端面鍍膜使之作為諧振腔入 射腔鏡，利用透鏡的可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)達到可調(diào)腔長與孩i片熱效應(yīng)之間的良好匹配， 從而形成高功率、穩(wěn)定的高質(zhì)量激光輸出的半分離腔式結(jié)構(gòu)-徵激光器或短腔激 光器。所述的前腔鏡膜鍍于所述的耦合透鏡的平端面，或者所述的前腔鏡膜鍍 于所述的耦合透鏡的凸端面。與鍍于激光微片后端面的后腔鏡膜構(gòu)成平平腔或 平凹腔結(jié)構(gòu)。所述的耦合透鏡可以是兩端面均為凸端面的形狀，可以是一端面 為平端面一端面為凸端面的形狀。所述的耦合透鏡可以是一片，可以是多片的 透鏡組。它避免了固定腔型微片的失效率，降低了生產(chǎn)成本，提高了激光器成 品率，并且可以靈活地滿足不同激光器指標需求，也可方便地插入布儒斯特片 等光學元件，以獲得比較理想的穩(wěn)定的單縱模輸出。所述的光學元件可以分離 的單獨插入，也可以與所述的所述的激光微片前端面膠合成一體，這些光學元 件可以根據(jù)不同用途切割成不同的形狀與激光微片光膠在一起。
如圖2(a)是本實用新型的實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，其是采用平凹腔結(jié)構(gòu)。 其中，201為半導體泵浦光源；202是耦合透鏡，耦合透鏡202是兩端面均為凸 端面的形狀；前腔鏡膜2061鍍于耦合透鏡202的前凸端面；203是激光微片； 后腔鏡膜2062鍍于激光微片203的后端面。則前腔鏡膜2061、耦合透鏡202、 激光微片203、后腔鏡膜2062構(gòu)成平凹腔結(jié)構(gòu)的微片激光器的諧振腔。
如圖2(b)是本實用新型的實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，其是采用平平腔結(jié)構(gòu)。 其中，201為半導體泵浦光源；204、 205是耦合透鏡，第一片耦合透鏡204和 第二片耦合透鏡205均是一端面為平端面一端面為凸端面的形狀；前腔鏡膜2061 鍍于第二片耦合透鏡205的前平端面，再將第一片耦合透鏡204和第二片耦合 透鏡205的平端面膠合成一體；203是激光微片；后腔鏡膜2062鍍于激光微片 203的后端面。則前腔鏡膜2061、第二片耦合透鏡205、激光微片203、后腔鏡 膜2062構(gòu)成平平腔結(jié)構(gòu)的微片激光器的諧振腔。
如圖2(c)是本實用新型的實施例三的光路原理示意圖，其是采用平凹腔結(jié) 構(gòu)。其中，201為半導體泵浦光源；205是耦合透鏡，耦合透鏡205是一端面 為平端面一端面為凸端面的形狀；前腔鏡膜2061鍍于耦合透鏡205的前凸端面； 203是激光微片；后腔鏡膜2062鍍于激光微片203的后端面。則前腔鏡膜2061、 耦合透鏡205、激光微片203、后腔鏡膜2062構(gòu)成平凹腔結(jié)構(gòu)的微片激光器的諧振腔。
通過高功率半導體泵浦光源201輸出的泵浦光經(jīng)過單凸準直聚焦的耦合透 鏡205，將泵浦光會聚成點狀泵浦激光增益介質(zhì)。耦合透鏡205的A面為微片激 光器前端面，A面鍍有前腔鏡膜層2061，前腔鏡膜2061對泵浦光增透，對基波 光高反。203為激光晶體微片，B面為微片激光器后端面，且鍍有后腔鏡膜層2062， 后腔鏡膜層2062對基波光高反，對倍頻光增透。這樣AB端面便構(gòu)成一半分離 式平凹結(jié)構(gòu)諧振腔，并且耦合透鏡205和激光微片203之間位置可調(diào)。由于此 激光器采用端面泵浦方式和采用球面透鏡會聚由此導致了激光晶體203內(nèi)部很 強的熱透鏡效應(yīng)。此處假設(shè)熱透鏡207為理想透鏡，這樣便可以理論上得出在 有效的泵浦距離范圍內(nèi)不同的Ll對激光輸出特性的影響。我們也可以在此諧振 腔的耦合透鏡205和激光微片203之間方便地插入如布儒斯特片等光學損耗 元件，以獲得比較穩(wěn)定的單縱模輸出。
盡管結(jié)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(lǐng)域的技術(shù) 人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內(nèi)， 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(quán)利要求1.一種半分離腔的微片激光器結(jié)構(gòu)，包括半導體泵浦光源、耦合透鏡、激光微片、腔鏡膜，其特征在于前腔鏡膜鍍于耦合透鏡一端面，后腔鏡膜鍍于激光微片后端面。
2. 如權(quán)利要求1所述的微片激光器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的前腔鏡膜鍍于所 述的耦合透鏡的平端面。
3. 如權(quán)利要求1所述的微片激光器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的前腔鏡膜鍍于所 述的耦合透鏡的凸端面。
4. 如權(quán)利要求1所述的微片激光器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的耦合透鏡與所述 的激光微片之間可以插入光學元件。
5. 如權(quán)利要求4所述的微片激光器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的光學元件可以分 離的單獨插入，也可以與所述的所述的激光微片前端面膠合成一體。
6. 如上任一權(quán)利要求所述的微片激光器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的耦合透鏡與 所述的激光微片之間的距離可調(diào)節(jié)。
專利摘要本實用新型涉及激光器領(lǐng)域，尤其涉及微片激光器結(jié)構(gòu)，更確切的是一種半分離腔的微片激光器結(jié)構(gòu)。本實用新型的半分離腔的微片激光器結(jié)構(gòu)，包括半導體泵浦光源、耦合透鏡、激光微片、腔鏡膜，前腔鏡膜鍍于耦合透鏡一端面，后腔鏡膜鍍于激光微片后端面。所述的前腔鏡膜鍍于所述的耦合透鏡的平端面，或者所述的前腔鏡膜鍍于所述的耦合透鏡的凸端面。所述的耦合透鏡與所述的激光微片之間可以插入光學元件。本實用新型的技術(shù)方案克服了難控制的熱效應(yīng)與固定微片激光器腔參數(shù)的不確定耦合。從而可以較大程度地提高微片激光器輸出功率，并且可以改善輸出光斑質(zhì)量，同時使得微片激光器散熱得到較好控制。
文檔編號H01S3/08GK201345495SQ20092013670
公開日2009年11月11日 申請日期2009年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月10日
發(fā)明者礪 吳, 校金濤, 薛有為, 馬英俊 申請人:福州高意通訊有限公司