扭轉(zhuǎn)模法激光器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種使用扭擺腔技術(shù)實現(xiàn)了單頻藍光激光器的高效運轉(zhuǎn)，尤其涉及一種扭轉(zhuǎn)模法激光器，屬于固體激光器領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]全固體化小型固體激光器具有高效率、長壽命、結(jié)構(gòu)緊湊、頻率穩(wěn)定等優(yōu)點。特別是全固體化小型單頻藍光激光器在高密度光學數(shù)據(jù)存儲、彩色顯示、水下通信、拉曼光譜、醫(yī)學診斷、量子光學等領(lǐng)域有非常廣泛的應用。然而，在內(nèi)腔倍頻激光器中由于不同縱模之間相互競爭，產(chǎn)生了“藍光問題”。普遍采用的解決方法是使激光器單頻運轉(zhuǎn)，消除縱模之間的相互耦合。近幾年，國內(nèi)外學者在理論和實驗上對LD泵浦的全固體單頻激光器進行了大量的研宄，提出了諸如標準具、1/4波片、短程吸收法、行波腔法、扭擺腔結(jié)構(gòu)等實現(xiàn)單頻輸出的方案。這些方案各有局限性。前兩種方案由于插入元件會引起較大的損耗，無法獲得高效率的單頻輸出；短程吸收法則要求激光工作物質(zhì)很短，難以得到較高的泵浦吸收效率；環(huán)行腔結(jié)構(gòu)存在腔型結(jié)構(gòu)復雜、不易調(diào)節(jié)的缺點。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決好現(xiàn)有技術(shù)的問題，彌補現(xiàn)有目前市場上現(xiàn)有產(chǎn)品的不足。
[0004]本實用新型提供了一種扭轉(zhuǎn)模法激光器，扭轉(zhuǎn)模法激光器主要由激光二極管、耦合器、平面鏡、第一波片、激光晶體、第二波片、布氏片、凹面鏡、倍頻晶體和平凹鏡構(gòu)成，所述激光二極管發(fā)出的泵浦光經(jīng)耦合器的擴束、準直、聚焦后經(jīng)過平面鏡、第一波片入射在激光晶體上，再經(jīng)過第二波片、布氏片后，由凹面鏡一部分輸出，一部分反射經(jīng)倍頻晶體到平凹鏡。
[0005]優(yōu)選的，上述第一波片和第二波片均為四分之一波片，兩個波片的快軸相互垂直。
[0006]優(yōu)選的，上述第一波片、第二波片與布氏片的起偏方向成45°。
[0007]優(yōu)選的，上述激光晶體為Nd:YAG晶體，晶體厚度為3mm，摻雜濃度為I %，兩端均鍍808nm增透膜和946nm增透膜。
[0008]優(yōu)選的，上述倍頻晶體為非線性晶體，長10mm，兩端鍍946nm和473nm增透膜。
[0009]優(yōu)選的，上述平面鏡的輸入面鍍808nm增透膜，近腔面鍍808nm增透膜和946nm高反膜。
[0010]優(yōu)選的，上述凹面鏡的凹面鍍946nm高反膜和473nm的增透膜
[0011]優(yōu)選的，上述平凹鏡的凹面鍍946nm和473nm的高反膜。
[0012]本實用新型采用V形腔結(jié)構(gòu)及扭擺腔技術(shù)，Nd:YAG作為增益介質(zhì)，LBO作為倍頻晶體，實現(xiàn)了穩(wěn)定的單頻藍光運轉(zhuǎn)，有效地消除空間燒孔效應，抑制“藍光噪聲問題”，獲得高效穩(wěn)定的單頻藍光輸出。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖標記:1_激光二極管；2_耦合器；3_平面鏡；4_第一波片；5_激光晶體；6-第二波片；7_布氏片；8_凹面鏡；9_倍頻晶體；10_平凹鏡。
【具體實施方式】
[0015]為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實施本實用新型，下面結(jié)合附圖及【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細描述。
[0016]如圖1所示，激光諧振腔由輸入鏡M1、四分之一波片(Pl，P2)、激光晶體Nd:YAG、布氏片(BP)和輸出鏡M2組成。P1，P2的快軸相互垂直，并且與布氏片的起偏方向成45°，在四分之一波片的入射點上，腔內(nèi)激光為沿z軸傳播的線偏振光，其偏振方向與四分之一波片的主軸成45°。
[0017]增益介質(zhì)在沿諧振腔軸線方向必須是各向同性的，才能使圓偏振光在其中穩(wěn)定的傳播。因此多數(shù)扭擺腔激光器都選取了各向同性的激光晶體作為增益介質(zhì)，如Nd:YAG等。
[0018]采用Nd:YAG晶體作為工作物質(zhì)，LBO作為非線性晶體，利用扭擺腔技術(shù)，實現(xiàn)了單頻藍光的運轉(zhuǎn)。采用V形腔結(jié)構(gòu)，V形腔由平面鏡M1，凹面鏡M2(R = 50mm)，M3(R= 100mm)組成。采用的LD最大輸出功率為4W，中心波長為808.6nm，通過調(diào)節(jié)LD的制冷器溫度可以使得LD的發(fā)射波長與Nd:YAG的吸收譜線一致從而提高吸收效率，泵浦光經(jīng)耦合系統(tǒng)的擴束、準直、聚焦后會聚為橢圓度為0.7，束腰半徑為80Lm的高質(zhì)量光束入射在Nd:YAG增益介質(zhì)上，Nd:YAG晶體厚度為3mm，摻雜濃度為1%，為了抑制1064nm的起振和充分利用808nm的泵浦光，它的兩端均鍍808nm增透膜和946nm增透膜，輸入鏡Ml的輸入面鍍808nm增透膜，近腔面鍍808nm增透膜和946nm高反膜，平凹鏡M3的凹面鍍946nm和473nm的高反膜，輸出鏡M2的凹面鍍946nm高反膜和473nm的增透膜。倍頻晶體LBO長10mm，兩端鍍946nm和473nm增透膜，切割角為Θ = 90°，Φ = 19.3°。V形腔結(jié)構(gòu)具有兩個束腰，通過合理的設(shè)計腔形結(jié)構(gòu)，可以調(diào)整放置激光晶體和倍頻晶體處的束腰大小，從而獲得較高的泵浦效率和倍頻效率。在該腔型中由于臂長和折疊角相對來說比較敏感，所以要合理設(shè)計腔長使得激光器穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。
[0019]本實用新型采用V形腔結(jié)構(gòu)及扭擺腔技術(shù)，Nd:YAG作為增益介質(zhì)，LBO作為倍頻晶體，實現(xiàn)了穩(wěn)定的單頻藍光運轉(zhuǎn)，有效地消除空間燒孔效應，抑制“藍光噪聲問題”，獲得高效穩(wěn)定的單頻藍光輸出。
[0020]以上所述之【具體實施方式】為本實用新型的較佳實施方式，并非以此限定本實用新型的具體實施范圍，本實用新型的范圍包括并不限于本【具體實施方式】，凡依照本實用新型之形狀、結(jié)構(gòu)所作的等效變化均在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種扭轉(zhuǎn)模法激光器，其特征在于:所述扭轉(zhuǎn)模法激光器主要由激光二極管(1)、耦合器(2)、平面鏡(3)、第一波片(4)、激光晶體(5)、第二波片(6)、布氏片(7)、凹面鏡(8)、倍頻晶體(9)和平凹鏡(10)構(gòu)成，所述激光二極管⑴發(fā)出的泵浦光經(jīng)耦合器(2)的擴束、準直、聚焦后經(jīng)過平面鏡(3)、第一波片(4)入射在激光晶體(5)上，再經(jīng)過第二波片(6)、布氏片(7)后，由凹面鏡(8) —部分輸出，一部分反射經(jīng)倍頻晶體(9)到平凹鏡(10)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭轉(zhuǎn)模法激光器，其特征在于:所述第一波片(4)和第二波片(6)均為四分之一波片，兩個波片的快軸相互垂直。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭轉(zhuǎn)模法激光器，其特征在于:所述第一波片(4)、第二波片(6)與布氏片的起偏方向成45°。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭轉(zhuǎn)模法激光器，其特征在于:所述激光晶體(5)為Nd:YAG晶體，晶體厚度為3mm，摻雜濃度為I %，兩端均鍍808nm增透膜和946nm增透膜。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭轉(zhuǎn)模法激光器，其特征在于:所述倍頻晶體(9)為非線性晶體，長10mm，兩端鍛946nm和473nm增透膜。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭轉(zhuǎn)模法激光器，其特征在于:所述平面鏡(3)的輸入面鍍808nm增透膜，近腔面鍍808nm增透膜和946nm高反膜。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭轉(zhuǎn)模法激光器，其特征在于:所述凹面鏡(8)的凹面鍍946nm高反膜和473nm的增透膜8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭轉(zhuǎn)模法激光器，其特征在于:所述平凹鏡(10)的凹面鍍946nm和473nm的高反膜。
【專利摘要】本實用新型涉及一種扭轉(zhuǎn)模法激光器，主要由激光二極管(1)、耦合器(2)、平面鏡(3)、第一波片(4)、激光晶體(5)、第二波片(6)、布氏片(7)、凹面鏡(8)、倍頻晶體(9)和平凹鏡(10)構(gòu)成，所述激光二極管(1)發(fā)出的泵浦光經(jīng)耦合器(2)的擴束、準直、聚焦后經(jīng)過平面鏡(3)、第一波片(4)入射在激光晶體(5)上，再經(jīng)過第二波片(6)、布氏片(7)后，由凹面鏡(8)一部分輸出，一部分反射經(jīng)倍頻晶體(9)到平凹鏡(10)。本實用新型采用V形腔結(jié)構(gòu)及扭擺腔技術(shù)，Nd：YAG作為增益介質(zhì)，LBO作為倍頻晶體，實現(xiàn)了穩(wěn)定的單頻藍光運轉(zhuǎn)，有效地消除空間燒孔效應，抑制“藍光噪聲問題”，獲得高效穩(wěn)定的單頻藍光輸出。
【IPC分類】H01S3/08, H01S3/109, H01S3/16
【公開號】CN204668713
【申請?zhí)枴緾N201520249573
【發(fā)明人】劉曉嵐
【申請人】劉曉嵐
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年4月19日