自由空间泵浦外腔面发射绿光激光器制造技术

本发明专利技术公开了一种自由空间泵浦外腔面发射绿光激光器，包括自由空间泵浦部分和折叠式光学谐振腔部分，折叠式光学谐振腔包括形成第一折叠臂的增益介质镜与输出耦合镜和形成第二折叠臂的输出耦合镜和谐振腔后端镜；本发明专利技术采用自由空间泵浦腔和折叠式光学谐振腔，提高泵浦光的使用效率，充分利用空间位置，大幅度减小泵浦部分在整个激光器中所占的体积；对基频光高反且对倍频光高透的外腔镜耦合输出绿色激光，使绿色激光不再回到增益介质部分被吸收，提高绿色激光输出功率，同时避免了增益介质对倍频光的吸收，降低了发热量；采用折叠式谐振腔，进一步节约空间，减小体积；由此，本发明专利技术为光束质量好、转换效率高、输出功率大、结构简单紧凑激光器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于激光
，特别涉及一种自由空间泵浦外腔面发射绿光激光器。
技术介绍
泵浦固体激光技术在各个领域具有较为广阔的应用前景，现有技术中，泵浦固体激光器一般包括半导体激光器整机、激光增益介质和光学谐振腔，泵浦后形成的激光通过外腔镜输出并进行使用。此种结构的激光器由于使用半导体激光器整机作为泵浦源，使整个激光器的结构变得庞大，对泵浦光的利用也不充分，效率较低，能耗较高。一般的绿光激光器是在直线型的光学谐振腔中放入非线性晶体进行倍频，这使得非线性晶体上的光功率密度不能得到优化，因此倍频转换效率不高；另外，倍频后的绿光会被增益介质再次吸收， 既减小了绿光的输出功率，又增加了增益介质的发热，对激光器都是负面影响作用。因此，需要对现有的激光器进行改进，提高激光器的光束质量，增大倍频转换效率，增大绿色激光的输出功率，进一步把激光器的空间结构缩小，使得整个激光器小型化， 获得一个光束质量好、转换效率高、输出功率大、结构简单紧凑的小型化绿光激光器。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的提供一种自由空间泵浦外腔面发射绿光激光器，提高激光器的光束质量，增大倍频转换效率，增大绿色激光的输出功率，进一步把激光器的空间结构缩小，使得整个激光器小型化，获得一个光束质量好、转换效率高、输出功率大、结构简单紧凑的小型化绿光激光器。本专利技术的自由空间泵浦外腔面发射绿光激光器，包括自由空间泵浦部分和折叠式光学谐振腔部分，所述折叠式光学谐振腔包括增益介质镜，同时作为折叠式光学谐振腔前端反射镜以及基频激光增益介质；滤波装置，起压窄基频光线宽的作用；接收增益介质镜的基频光并压窄基频光线宽；输出耦合镜，对基频光高反且对倍频光高透，用于折叠形成折叠式光学谐振腔并耦合输出绿色激光；非线性晶体，接收输出耦合镜反射的基频光并对基频光进行光学倍频；高反后端腔镜，对基频光和倍频光均高反，用于接收来自非线性晶体的出射光并反射回非线性晶体，经非线性晶体倍频后输至输出耦合镜。所述增益介质镜与输出耦合镜形成第一折叠臂，输出耦合镜与谐振腔后端镜形成第二折叠臂。 进一步，所述自由空间泵浦部分包括入射光源，由半导体激光器阵列形成泵浦光束列阵；光束整形装置，对泵浦光束列阵进行整形，合成为一束泵浦光；进一步，所述非线性晶体位置可调。本专利技术的有益效果本专利技术的自由空间泵浦外腔面发射绿光激光器，本专利技术采用自由空间泵浦腔和折叠式光学谐振腔，在自由空间泵浦部分对泵浦光束进行整形处理，提高泵浦光的使用效率，充分利用空间位置，大幅度减小泵浦部分在整个激光器中所占的体积；在增益介质镜与输出耦合镜形成的折叠臂中使用滤波装置压窄基频光线宽以提高倍频效率；使用对基频光高反且对倍频光高透的外腔镜耦合输出绿色激光，使绿色激光不再回到增益介质部分被吸收，提高绿色激光输出功率，同时避免了增益介质对倍频光的吸收，降低了发热量；在输出耦合镜与光学谐振腔的后端镜所形成的另一折叠臂中放置非线性晶体，该晶体位置可以设置为可调节，以获得最大的基频光功率密度，产生效率最高的谐波转换效率，实现高效的倍频过程；整个光学谐振腔采用折叠式结构，除了有上述诸优点之外， 更进一步利用空间位置，使激光器体积减小；该专利技术最终形成一个光束质量好、转换效率高、输出功率大、结构简单紧凑的小型化自由空间泵浦外腔面发射绿光激光器。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述。图1为本专利技术的结构原理示意图。具体实施方式图1为本专利技术的结构原理示意图，如图所示本实施例的自由空间泵浦外腔面发射绿光激光器，包括自由空间泵浦部分和折叠式光学谐振腔，所述折叠式光学谐振腔，包括增益介质镜3，同时作为折叠式光学谐振腔前端反射镜以及基频激光增益介质；滤波装置4，起压窄基频光线宽的作用；接收增益介质镜的基频光并压窄基频光线宽；即只允许某一频率的基频激光通过，起压窄基频激光光线宽的作用；耦合输出镜5，对基频光高反且对倍频光高透，用于折叠形成折叠式光学谐振腔并耦合输出绿色激光；非线性晶体6，接`收输出耦合镜反射的基频光并对基频光进行光学倍频；谐振腔后端镜7，对基频光和倍频光均高反，用于接收来自非线性晶体6的出射光并反射回非线性晶体6，经非线性晶体6倍频后输至输出耦合镜5 ;即谐振腔后端镜7用于反射尚未转换的基频激光，经非线性晶体6再次转换为倍频光从耦合输出镜5输出，或将已经转换的倍频光反射回，从耦合输出镜5耦合输出；由耦合输出镜5对基频光高反且对倍频光高透，输出绿色激光。由此结构，非线性晶体6接收对耦合输出镜5和谐振腔后端镜7反射的基频光并对基频光进行光学倍频。所述增益介质镜3与输出耦合镜5形成第一折叠臂，输出耦合镜5与谐振腔后端镜7形成第二折叠臂。本实施例中，所述自由空间泵浦部分包括入射光源1，由半导体激光阵列形成泵浦光束列阵；光束整形装置2，将半导体列阵发出的光束列阵通过整形，合成为一束光照射在增益介质镜3上。本实施例中，所述非线性晶体6位置可调；以获得最大的基频光功率密度，产生效率最高的谐波转换效率，实现高效的倍频过程。本专利技术中，基频光经滤波片4压窄后射至耦合输出镜5，耦合输出镜5将基频光反射至非线性晶体6，倍频后射至高反腔镜7并反射回非线性晶体6实现双通倍频，并由腔镜 5单向输出，基频光经滤波片4反射回增益介质镜，实现基频光的光学谐振。第一折叠臂中采用的滤波装置压窄基频光线宽有利于提高倍频的转换效率，第二折叠臂中的非线性晶体位置可调也有利于增大二次谐波的转换效率，绿光只在第二折叠臂中存在，保证了不返回第一臂被增益介质的再次吸收，增加了绿光的输出功率，也有利于降低增益介质的发热量，提高工作效率。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发 明的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自由空间泵浦外腔面发射绿光激光器，其特征在于：包括自由空间泵浦部分和折叠式光学谐振腔部分，所述折叠式光学谐振腔包括：增益介质镜，同时作为折叠式光学谐振腔前端反射镜以及基频激光增益介质；滤波装置，起压窄基频光线宽的作用；接收增益介质镜的基频光并压窄基频光线宽；输出耦合镜，对基频光高反且对倍频光高透，用于折叠形成折叠式光学谐振腔并耦合输出绿色激光；非线性晶体，接收输出耦合镜反射的基频光并对基频光进行光学倍频；高反后端腔镜，对基频光和倍频光均高反，用于接收来自非线性晶体的出射光并反射回非线性晶体，经非线性晶体倍频后输至输出耦合镜。所述增益介质镜与输出耦合镜形成第一折叠臂，输出耦合镜与谐振腔后端镜形成第二折叠臂。

【技术特征摘要】
1.一种自由空间泵浦外腔面发射绿光激光器，其特征在于包括自由空间泵浦部分和折叠式光学谐振腔部分，所述折叠式光学谐振腔包括增益介质镜，同时作为折叠式光学谐振腔前端反射镜以及基频激光增益介质；滤波装置，起压窄基频光线宽的作用；接收增益介质镜的基频光并压窄基频光线宽；输出耦合镜，对基频光高反且对倍频光高透，用于折叠形成折叠式光学谐振腔并耦合输出绿色激光；非线性晶体，接收输出耦合镜反射的基频光并对基频光进行光学倍频；高反后端腔镜，对基频光和倍频光均高反，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，戴特力，梁一平，范嗣强，
申请(专利权)人：重庆师范大学，
类型：发明
国别省市：