高功率半导体自倍频激光器制造技术

一种高功率半导体自倍频激光器，包括沿光轴依次排列的高功率半导体增益介质、聚焦透镜和自倍频晶体器件，在高功率半导体增益介质两端分别镀有泵浦光高反射介质膜和泵浦光高透过介质膜；在自倍频晶体器件两端分别镀有泵浦光高透过、基频光高反射和倍频光高反射介质膜和双面镀有泵浦光高反射、基频光高反射和倍频光高透过介质膜；聚焦透镜的一个焦点位于高功率半导体增益介质的带有泵浦光高反射膜的一端，另一个焦点位于自倍频晶体器件的带有倍频光高透过膜的一端；该聚焦透镜的双面镀有泵浦光的高透过膜。本实用新型专利技术利用半导体垂直发射泵浦与自倍频激光晶体复合功能，保证了激光光束质量，且具有简单高效的特点，适合大批量化规模生产。

High power semiconductor self frequency doubling laser

A high power semiconductor laser self frequency doubling, including along the optical axis are arranged in the high power semiconductor gain medium, a focusing lens and a crystal device in high power semiconductor gain medium are respectively coated with pump high reflective dielectric film and Ura Hikaruta through the dielectric film; in the crystal device are respectively plated with high transmission pump light reflection and high frequency, high frequency light reflective dielectric film and double coated with high reflection light reflection, Ura Hikaruta frequency and the second harmonic light through the high dielectric film; a focus lens at one end with a Ura Hikaruta reflection film of high power semiconductor gain medium, another focus is on self frequency doubling crystal device with frequency doubling high light through one end of the film; the film through the high double focusing lens is coated with a pump. The utility model ensures the quality of the laser beam by using the combined function of the semiconductor vertical emitting pump and the self frequency doubling laser crystal, and has the characteristics of simplicity and high efficiency, and is suitable for large scale quantization production.

【技术实现步骤摘要】
高功率半导体自倍频激光器
本技术涉及一种高功率半导体自倍频激光器，是一种采用半导体垂直发射泵浦与自倍频激光晶体复合功能的激光器。
技术介绍
半导体激光器又称激光二极管(LD)。进入八十年代，人们吸收了半导体物理发展的最新成果，采用了量子阱(QW)和应变量子阱(SL-QW)等新颖性结构，引进了折射率调制Bragg发射器以及增强调制Bragg发射器最新技术，同时还发展了MBE、MOCVD及CBE等晶体生长技术新工艺，使得新的外延生长工艺能够精确地控制晶体生长，达到原子层厚度的精度，生长出优质量子阱以及应变量子阱材料。于是，制作出的LD的阈值电流显著下降，转换效率大幅度提高，输出功率成倍增长，使用寿命也明显加长。近年来,干涉彩虹全息、精细激光光谱、差分吸收激光雷达(DIAL)、激光医学、激光显示等越来越多的领域都表现出了对高效能激光器的需求,且要求具有结构紧凑、体积小、功率高的特点，半导体激光器虽经过多年发展，仍不能满足高光束质量高效能的产品需求。
技术实现思路
本技术旨在提供一种高功率半导体自倍频激光器，以满足高光束质量高效能的产品需求。本技术的技术方案是：一种高功率半导体自倍频激光器，其特征在于，包括沿光轴依次排列的高功率半导体增益介质、聚焦透镜和自倍频晶体器件，在该高功率半导体增益介质背对聚焦透镜的一端镀有泵浦光高反射介质膜，另一端镀有泵浦光高透过介质膜；在该自倍频晶体器件面对聚焦透镜的一端镀有泵浦光高透过、基频光高反射和倍频光高反射介质膜，另一端镀有双面镀有泵浦光高反射、基频光高反射和倍频光高透过介质膜；所述的聚焦透镜的一个焦点位于高功率半导体增益介质的带有泵浦光高反射膜的一端，聚焦透镜的另一个焦点位于自倍频晶体器件的带有倍频光高透过膜的一端；该聚焦透镜的双面镀有泵浦光的高透过膜。所述的半导体增益介质包括具有一个或多个带有散热座的半导体增益介质器件的阵列；所述的聚焦透镜包括球面镜、非球面镜或Grin透镜；所述的自倍频晶体器件包括掺钕硼酸氧钙钆晶体器件或掺钕硼酸氧钙钇晶体器件。所述的泵浦光的波长为808nm，基频光的波长为1064nm，倍频光的波长为530nm。本技术的优点是：本技术采用半导体垂直发射泵浦与自倍频激光晶体复合功能，实现了半导体增益介质与自倍频激光晶体器件的谐同工作，保证了激光光束质量，且具有简单高效的特点，适合大批量化规模生产。半导体泵浦波长光在激光腔内振荡，增强了泵浦光的效率，自倍频激光晶体对泵浦光的吸收约为10～25%，使得泵浦光在激光腔内形成振荡的同时具有合适的能量转移。附图说明图1是本技术的总体结构示意图。具体实施方式参见图1，本技术一种高功率半导体自倍频激光器，包括高功率半导体增益介质1、聚焦透镜2和自倍频晶体器件3。半导体增益介质1可以是具有一个或多个带有散热座的半导体增益介质器件的阵列。聚焦透镜2可以是球面镜、非球面镜、Grin透镜等。自倍频晶体器件3可以是掺钕硼酸氧钙钆晶体器件或掺钕硼酸氧钙钇晶体器件，掺杂浓度分别为1%-20%，优选5%-15%；典型尺寸1×1×1～10×10×10mm，优选3×3×2～3×3×8mm。所述的高功率半导体增益介质1背对聚焦透镜2的一端镀有泵浦光（808nm）高反射介质膜4（以下简称“介质膜4”），另一端镀有泵浦光（808nm）高透过介质膜5（以下简称“介质膜5”）。所述的自倍频晶体器件3面对聚焦透镜2的一端镀有泵浦光（808nm）高透过、基频光（1064nm）高反射和倍频光（530nm）高反射介质膜8（对这三种不同波长的光具有不同的反射或透过率的一层膜，以下简称“介质膜8”），另一端镀有双面镀有泵浦光（808nm）高反射、基频光（1064nm）高反射和倍频光（530nm）高透过介质膜9（对这三种不同波长的光具有不同的反射或透过率的一层膜，以下简称“介质膜9”）。所述的聚焦透镜2的双面镀有泵浦光（808nm）的高透过膜6和7。聚焦透镜2的一个焦点位于高功率半导体增益介质1的介质膜4的一端，另一个焦点位于自倍频晶体器件3的介质膜9的一端。所述的半导体增益介质1包括GaAs,InGaAs,AlGaAs等。各介质膜4-9是常用镀膜材料，包括五氧化二钽、五氧化二铌、二氧化硅、三氧化二铝，等。本技术的工作原理是：半导体增益介质1发出808nm泵浦光，在介质膜4和介质膜9之间振荡，自倍频晶体器件3吸收5-50%（取决于LD材料和腔）的808nm泵浦光，转化为1064nm基频光，基频光在在介质膜8和介质膜9之间振荡，经自倍频晶体倍频为530nm激光，从介质膜9出射。输出波长可以通过改变泵浦光和调整切割角度来改变（为常规技术），包括但不限于530nm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高功率半导体自倍频激光器，其特征在于，包括沿光轴依次排列的高功率半导体增益介质、聚焦透镜和自倍频晶体器件，在该高功率半导体增益介质背对聚焦透镜的一端镀有泵浦光高反射介质膜，另一端镀有泵浦光高透过介质膜；在该自倍频晶体器件面对聚焦透镜的一端镀有泵浦光高透过、基频光高反射和倍频光高反射介质膜，另一端镀有双面镀有泵浦光高反射、基频光高反射和倍频光高透过介质膜；所述的聚焦透镜的一个焦点位于高功率半导体增益介质的带有泵浦光高反射膜的一端，聚焦透镜的另一个焦点位于自倍频晶体器件的带有倍频光高透过膜的一端；该聚焦透镜的双面镀有泵浦光的高透过膜。

【技术特征摘要】
1.一种高功率半导体自倍频激光器，其特征在于，包括沿光轴依次排列的高功率半导体增益介质、聚焦透镜和自倍频晶体器件，在该高功率半导体增益介质背对聚焦透镜的一端镀有泵浦光高反射介质膜，另一端镀有泵浦光高透过介质膜；在该自倍频晶体器件面对聚焦透镜的一端镀有泵浦光高透过、基频光高反射和倍频光高反射介质膜，另一端镀有双面镀有泵浦光高反射、基频光高反射和倍频光高透过介质膜；所述的聚焦透镜的一个焦点位于高功率半导体增益介质的带有泵浦光高反射膜的一端，聚焦透镜的另一个焦点位于自倍频晶体器...

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