本发明专利技术涉及将具有周期性畴反转结构的光学非线性晶体（例如，周期极化掺氧化镁铌酸锂）与激光晶体（例如，掺钕钒酸钇）封装在一起的方法，该方法用以实现低成本的紧凑高效的腔内配置中的二次谐波发生。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将激光晶体和基于准相位匹配(QPM)技术的光学非线性晶体封装在一起的方法，该方法能够用于产生从紫外(UV)到中红外(mid-IR)波长范围的光。
技术介绍
很多激光器可利用二极管泵浦固态(DPSS)激光器和倍频技术来构建，其中包括激光晶体和非线性晶体。如图I所示，通常DPSS激光器系统需要有泵浦激光二极管1(例如，以808nm激射(Iasing)的半导体激光二极管)、GRIN透镜2、激光晶体3 (例如，掺钕钒酸钇)、非线性晶体4 (即倍频部件)和耦合镜5。如图1(a)所示，激光晶体和非线性晶体的面适当地涂覆有高反射(HR)膜或抗反射(AR)膜，使得基频光被限制在激光腔内，而SHG光被有效地耦合出激光腔外。非线性晶体起到二次谐波发生器(SHG)或倍频器的作用。为了实 现高效率的SHG，需要满足相位匹配条件。通常通过选择光束进入非线性晶体的适当的入射角和偏振角(即相位匹配角)来实现相位匹配(PM)，使得1^,。-11吣=0或其中η2ω，。、η2ω；ε> ηω；0和ηω，ε分别是寻常光束和非寻常光束在SH (secondharmonic)光和基频光的折射率。相位匹配也可以通过采用准相位匹配(QPM)技术来实现，其中沿着光传播方向形成周期性畴反转光栅以满足QPM条件。通过采用激射波长为808nm的泵浦激光二极管来泵浦激光晶体(即掺钕fL酸钇)，在激光腔内产生波长为λ (即1064nm)的基频光。如果满足PM或QPM条件，则能高效地产生波长为λ/2 (即532nm)的二次谐波光。该畴反转光栅的周期Λ由QPM条件(B卩，2(η2ω-ηω) = λ / Λ，其中η2ω和ηω分别为SH光和基频光的折射率)决定。为了实现高效率的激光器操作，适当地对激光晶体和非线性晶体的表面进行涂覆。为了有效地去掉激射过程中所产生的热，通常所有的部件都安装在铜支架10上。事实上，以上描述的采用结合型非线性晶体的技术是众所周知的，并且已经在很多文献中公开，例如如图1(a)所示，以上提到的具有分立部件的激光器系统具有以下缺点。首先，在激光器中含有太多的部件，这会增加激光器的成本。其次，难以将这些部件对准(尤其是难以实现输入激光晶体和非线性晶体的输出面的高度平行性)，因此增加了激光器的组装成本并降低了激光器的性能。事实上，以上描述的采用结合型非线性晶体的技术是众所周知的，并且已经在很多文献中公开，例如美国专利第5，365，359号，1994年11月15日，Mooradian等人，“Microchip laser” ；PCT / US94/09393, 1994 年 8 月 22 日，Hargis 等人，“Deep blue microlaser” ；PCT/EP97/05241, 1996 年 9 月 27 日，Nagele 等人，“Frequency-doubling diode-pumped so I id-state laser Y. Fan 等人，“EfficientGaAlAs diode-laser-pumped operation ofNd:YLF at I.047 μ m with intracavitydoubling to 532. 6nm”，OpticsLetters，第 11 卷，第 204 页(1986) ;T. Ypkoyama 等人，“Compact andHighly Efficient Intracavity SHG Green Light Source with WideOperationTemperature Range Using Periodically Poled Mg:LiNb03”，The ReviewofLaser Engineering,补充卷，第 1046 页(2008) ;A. Harada 等人，“Intracavityfrequency doubling of a diode-pumped 946-nm Nd:YAG laserwith bulk periodicallypoled MgO: LiNb03”，Optics Letters,第 22 卷，第 805 页(1997) ; D. Y. Shen 等人，“Efficient operation of anintracavity-doubled Nd:YV04KTP laser end pumpedby a high-brightnesslaser diode”，Applied Optics,第 37 卷，第 7785 页(1998); S.W. Chu等人，“High-Efficiency Intracavity Continuous-Wave Green-Light GenerationbyQuasiphaseMatching in a Bulk Periodically Poled MgO:LiNb03Crystal”，Advancesin OptoElectronicsj 第 2008 卷，论文编号 151487。为了减小DPSS激光器的尺寸、成本并提高DPSS激光器的性能，如图1(b)所示，DPSS中使用的激光晶体和非线性晶体可以通过胶粘剂或者光学接触而被结合在一起。在此结合的结构中，如图1(b)所示，激光晶体3 (例如，掺钕钒酸钇)和非线性晶体4 (例如，KTP或Mg0:PPLN)被结合在一起。为了将基频光限制在激光腔内、降低泵浦功率的耦合损失并有 效地从腔内耦合SH光，激光晶体3涂覆有膜6，膜6在基频光和SH光的波长(例如1064mn和532mn)处具有高反射，而在泵浦光的波长(例如808mn)处具有抗反射，同时非线性晶体4涂覆有膜9，膜9在基频光(例如1064nm)处具有高反射，而在SH光(例如532nm)处具有抗反射。事实上，以上描述的使用结合型非线性晶体的技术是众所周知的，并且已经在很多文献中公开，例如！Moravian等人，美国专利第4，953，166号，“Microchiplaser”，1989 年 2 月 9 日;J. J. Zayhowski 等人，“Diode-pumped passively Q-switchedpicosecond microchip lasers，，，OpticsLetters，第 19 卷，第 1427 页(1994) ; R.Fluck 等人，"Passively Q-switchedl. 34-micron Nd:YV04microchip laser withsemiconductorsaturabIe-absorber mirrors, 〃0ptics Letters,第 22 卷，第 991页(1997);美国专利第 5，295，146 号，1994 年 3 月 15 日，Gavrilovic 等人，“Solidstategain mediums for optically pumped monolithic laser” ；美国 专利第5，574，740 号，1994 年 8 月 23 日，Hargis 等人，“Deep blue microlaser” ;美国专利第 5，802，086 号，1998 年 9 月 I 日，Har本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡烨，
申请(专利权)人：胡烨，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。