一种宽温绿光激光器制造技术

一种绿光激光器，包括依次排列的泵浦源、聚焦透镜、自倍频激光晶体和倍频晶体，在所述的自倍频激光晶体和倍频晶体的通光面镀有介质膜，自倍频激光晶体与倍频晶体的相互接触面固定在一起。本发明专利技术使用倍频晶体与自倍频晶体结合，共同输出绿光激光。在低温条件下，倍频晶体失配，自倍频晶体输出绿色激光；在常温条件下，自倍频晶体作为激光晶体产生基频光，由于倍频晶体具有更大的非线性系数，更高的光光转换效率，使得基频光通过倍频晶体倍频产生绿光激光输出，相较单一的自倍频晶体，大大提高了光光转换效率和输出功率。本发明专利技术的自倍频激光晶体和倍频晶体采用胶合技术，结构紧凑，稳定性好。

【技术实现步骤摘要】
一种宽温绿光激光器
本专利技术属于激光
，特别涉及一种产生宽温绿光激光的激光器。
技术介绍
半导体泵浦的全固态激光器（简称DPSSL），近年来发展迅速，其具有高效率、长寿命、结构紧凑及光束质量好等优点，在激光打孔、切割、焊接、打标、光通讯、医学诊断、激光雷达、激光光谱分析、高功率激光等领域都有重要应用。中小功率全固态绿光激光器一般采用半导体、激光晶体和倍频晶体的方式实现。由于倍频晶体如KTP、LBO的相位匹配角受温度影响很大，使得系统在变温时（例如常温转至低温0℃）后严重失配，无法实现激光输出，不能实现宽温度范围的应用。专利CN200810072383提出了一种宽温的蓝绿激光模块的设计，核心内容是晶体模块所用的非线性晶体不是单一按一个相位匹配角度切割，而是根据晶体模块日后的工作环境温度范围按非线性晶体不同温度对应的不同相位匹配角切割，并按需要把切割好的晶体串联连接在一起使用，以达到比使用单块非线性晶体更宽的使用温度。与之相比，本专利采用的自倍频激光晶体具有较宽的温度接受范围，无需多角度切割，加工简单，成本低。专利CN102280810提出了一种高效率、具有宽温度带宽的LD泵浦的倍频激光器的设计，核心内容是具有较宽吸收带宽的激光晶体和具有较宽温度接受带宽倍频晶体。与之相比，本专利同时满足了激光器对宽温度范围使用和常温下高输出功率的要求，效果更好。
技术实现思路
本专利技术针对目前绿光激光的不足和重要需求，提供一种基于自倍频晶体和倍频晶体的宽温绿光激光器。术语说明：1、LD，半导体激光器的简称；2、Nd:YCOB，钕掺杂硼酸钙氧钇的通用简称；3、Nd:GdCOB，钕掺杂硼酸钙氧钆的通用简称；4、KTP，磷酸钛氧钾的通用简称；本专利技术的技术方案如下：一种宽温绿光激光器。该激光器由半导体泵浦源、聚焦透镜、自倍频激光晶体和倍频晶体以及表面介质膜组成，可实现530nm(或545nm)的绿光激光输出。所述自倍频激光晶体和倍频晶体的通光面镀有介质膜，依次排列，晶体相互接触面以紫外胶固定，其中，所述倍频晶体是磷酸钛氧钾晶体（KTP）；所述自倍频激光晶体是掺钕硼酸氧钙盐晶体，包括钕掺杂硼酸钙氧钇（Nd:YCOB）或钕掺杂硼酸钙氧钆（Nd:GdCOB）；所述半导体泵浦源为产生808nm激光的半导体激光器（LD）。根据本专利技术，所述倍频晶体KTP晶体的切割方向为1060nm（或1090nm）倍频产生530nm(或545nm)激光的方向，通光方向长度为0.1~10mm；优选长度为2~8mm，进一步优选长度为4~6mm。本专利技术中自倍频激光晶体按通光方向切割，切割方向为产生自530nm(或545nm)激光的自倍频方向。所述自倍频激光晶体为圆柱形或者长方体；通光方向长度为0.1~20mm；优选长度为1~10mm，进一步优选长度为4~8mm。根据本专利技术，所述自倍频激光晶体Nd:YCOB或Nd:GdCOB的钕离子掺杂浓度为0.1~30at%；优选的钕离子掺杂浓度为8~15at%。根据本专利技术，所述自倍频激光晶体、倍频晶体依次胶合。所述的胶合方法采用现有技术即可；优选的，可将紫外光胶均匀覆盖在胶合面上，将激光晶体与自倍频激光晶体的胶合面贴合后，用紫外光照射固化。根据本专利技术，所述聚焦透镜的焦距长为1~100mm，优选的焦距长为5~30mm。根据本专利技术，所述自倍频激光晶体靠近半导体激光器的通光面镀以对1060~1090nm、530~545nm高反射的介质膜和808nm高透射的介质膜,倍频晶体远离半导体激光器的通光面镀以对1060~1090nm高反射的介质膜和530~545nm高透过的介质膜。本专利技术提出了一种新的设计，使用倍频晶体与自倍频晶体结合，共同输出绿光激光。在低温条件下，倍频晶体失配，自倍频晶体输出绿色激光；在常温条件下，自倍频晶体作为激光晶体产生基频光，由于倍频晶体具有更大的非线性系数，更高的光光转换效率，使得基频光通过倍频晶体倍频产生绿光激光输出，相较单一的自倍频晶体，大大提高了光光转换效率和输出功率。本专利技术的自倍频激光晶体和倍频晶体采用胶合技术，结构紧凑，稳定性好，实现了宽温绿光激光输出。附图说明图1为本专利技术的示意图。附图标记说明：1.半导体激光器（LD），2.聚焦透镜，3.自倍频激光晶体，4.倍频晶体，5.530nm(或545nm)绿色激光。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步描述，但不限于此。为了说明更简洁实施例中采用以下方式对通光面进行说明：自倍频激光晶体3靠近LD的通光面称为前表面，远离LD的通光面为后表面。倍频晶体4靠近LD的通光面为前表面，远离LD的通光面为后表面。实施例1：一种绿光激光器，包括沿光路依次排列的半导体激光器1、聚焦透镜2、自倍频激光晶体3和倍频晶体4。结构如图1所示，发射波长为808nm的半导体激光器1，放置于聚焦透镜2（前面）的焦距上【焦距是长度，不是具体位置，总感觉“放在焦距上”含义不清，是指焦点？】，聚焦透镜2的聚焦长度为5mm，自倍频激光晶体3放置于聚焦透镜2（后面）的焦距上。自倍频激光晶体3为Nd:YCOB晶体，Nd掺杂浓度为8at%，通光方向长度为5mm，切割方向为自倍频产生530nm(或545nm)激光的相位匹配方向，自倍频激光晶体3的前表面介质膜为对1060~1090nm、530~545nm高反射的介质膜和808nm高透射的介质膜。倍频晶体4为KTP，切割方向为倍频产生530nm(或545nm)激光的相位匹配方向，通光方向长度5mm。倍频晶体4的后表面镀以对1060~1090nm高反射的介质膜和530~545nm高透过的介质膜。常温状态下，当泵浦源发射808nm激光时，经自倍频晶体和倍频晶体共同作用产生530nm(或545nm)激光输出。低温状态下，当泵浦源（LD）发射808nm激光时，经自倍频激光晶体3作用产生530nm(或545nm)激光输出。实施例2：一种绿光激光器，包括半导体激光器1，聚焦透镜2，自倍频激光晶体3，倍频晶体4，沿光路依次排列。结构如图1所示，发射波长为808nm的半导体激光器1，放置于聚焦透镜2前的焦距上，聚焦透镜2的聚焦长度为5mm，自倍频激光晶体3放置于聚焦透镜2后的焦距上。自倍频激光晶体3为Nd:GdCOB晶体，Nd掺杂浓度为8at%，通光方向长度为5mm，切割方向为自倍频产生530nm(或545nm)激光的相位匹配方向，自倍频激光晶体3前表面介质膜为对1060~1090nm、530~545nm高反射的介质膜和808nm高透射的介质膜,倍频晶体4为KTP，切割方向为倍频产生530nm(或545nm)激光的相位匹配方向，通光方向长度5mm。倍频晶体4的后表面镀以对1060~1090nm高反射的介质膜和530~545nm高透过的介质膜。常温状态下，当泵浦源发射808nm激光时，经自倍频激光晶体3和倍频晶体4共同作用产生530nm(或545nm)激光输出。低温状态下，当泵浦源发射808nm激光时，经自倍频激光晶体3作用产生530nm(或545nm)激光输出。实施例3：一种绿光激光器，包括半导体激光器1，聚焦透镜2，自倍频激光晶体3，倍频晶体4，沿光路依次排列。结构如图1所示，发射波长为808nm的半导体激光器，放置于聚焦透镜2前的焦距上，聚焦透镜2的聚焦长本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绿光激光器，其特征在于，包括沿光路依次排列的泵浦源、聚焦透镜、自倍频激光晶体和倍频晶体，在所述的自倍频激光晶体和倍频晶体的通光面镀有介质膜，自倍频激光晶体与倍频晶体的相互接触面固定在一起。

【技术特征摘要】
1.一种绿光激光器，其特征在于，包括沿光路依次排列的泵浦源、聚焦透镜、自倍频激光晶体和倍频晶体，在所述的自倍频激光晶体和倍频晶体的通光面镀有介质膜，自倍频激光晶体与倍频晶体的相互接触面固定在一起；所述自倍频激光晶体为Nd:YCOB或Nd:GdCOB，其钕离子掺杂浓度为8~15at%；所述自倍频激光晶体靠近泵浦源的通光面镀以对1060~1090nm、530~545nm高反射的介质膜和对808nm高透射的介质膜，倍频晶体远离泵浦源的通光面镀以对1060~1090nm高反射的介质膜和对530~545nm高透过的介质膜；所述的自倍频激光晶体与倍频晶体的相互接触面以紫外固化胶固定在一起，具体操作方法是将紫外光胶均匀覆盖在胶合面上，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马长勤，
申请(专利权)人：青岛镭视光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37