宽温低噪声倍频固体激光器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种宽温低噪声倍频固体激光器，属于激光技术领域。一种宽温低噪声倍频固体激光器，包括半导体激光器和该半导体激光器发出的泵浦光方向同光轴的依次设置的光学耦合系统、体光栅和激光谐振腔；所述激光谐振腔由激光增益介质晶体、非线性倍频晶体和双折射晶体组成。本实用新型专利技术中，使用了体光栅锁波长，使半导体激光器的波长稳定在晶体的吸收峰处且线宽压窄，从而提高激光晶体内吸收深度的稳定性，使得激光谐振腔内纵模稳定度提高，进而扩展低噪声的温度范围。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种激光器，特别涉及一种宽温低噪声倍频固体激光器。
技术介绍
目前，腔内倍频的可见波段的激光器是通过泵浦Nd:YV04或者Nd: YAG收发射红外波段的激光，再经过非线性晶体如KTP，产生可见激光。我公司公开的腔内倍频激光器，包括泵浦源和谐振腔，泵浦源是未锁波长的普通半导体激光器，谐振腔前端面镀膜形成前腔镜，谐振腔后端镀膜形成后腔镜，谐振腔内包括激光增益介质和非线性倍频晶体，另将双折射晶体加工成基频光和倍频光的偏振状态，以实现各种不同性能的激光器。各元件之间通过胶合或者光胶结合到一起。该产品的输出功率对温度具有较高的稳定性且具有低噪声、高偏振性输出，并且已经实现了商品化。但是，目前该产品的缺点是由于激光晶体吸收带宽较窄且比较锐，吸收效率较低，而泵浦半导体激光器在正常自由运转时输出光束的光谱宽度较宽约为l_2nm，中心波长分别随温度产生大约0.24nm/°C的漂移和随电流产生大约0.07nm/mA的漂移。这就使得在变温或者变电流时，不同状态下输出功率和波长的稳定性会较差，从而影响到腔内的纵模稳定性，进而影响激光器的噪声性能。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述问题，提供了一种宽温低噪声倍频固体激光器，其腔内的纵模稳定性好，噪声低。本技术的目的是这样实现的:一种宽温低噪声倍频固体激光器，其特征在于，包括激光泵浦系统和激光谐振腔；所述激光泵浦系统包括半导体激光器以及与该半导体激光器发出的泵浦光方向同光轴的依次设置的光学耦合系统、体光栅和聚焦光学系统；所述激光谐振腔由激光增益介质晶体、非线性倍频晶体和双折射晶体组成。其中，所述半导体激光器发射的激光的波长范围为800nm?lOOOnm。其中，所述光学耦合系统为单个光学透镜或者光学透镜组。其中，所述体光栅是体布拉格光栅。其中，所述的体光栅的衍射效率为1% -50%。其中，所述半导体激光器的输出光束垂直或者以小于90°的倾斜角入射到体光栅上。其中，所述光学耦合系统、体光栅和聚焦光学系统上均镀有增透膜。其中，所述激光增益介质晶体为Nd:YV04晶体；所述非线性倍频晶体为KTP晶体；所述双折射晶体是基频光的1/4波片或者1/8波片，或者所述双折射晶体是倍频光的1/2波片或者全波片。其中，所述激光增益介质晶体、非线性倍频晶体和双折射晶体分别镀有前腔镜膜、增透膜和后腔镜膜。其中，所述激光增益介质晶体、非线性倍频晶体和双折射晶体之间分别通过胶合或者光胶粘合。本技术的有益效果为:本激光器中，使用了体光栅锁波长，使半导体激光器的波长稳定在晶体的吸收峰处且线宽压窄，从而提高激光晶体内吸收深度的稳定性，使得激光谐振腔内纵模稳定度提高，进而扩展低噪声的温度范围。【附图说明】图1本技术的结构示意图。【具体实施方式】下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本技术。如图1所示，一种宽温低噪声倍频固体激光器，包括激光泵浦系统I和激光谐振腔2。激光泵浦系统I包括半导体激光器11以及与该半导体激光器11发出的泵浦光方向同光轴的依次设置的光学耦合系统12、体光栅13和聚焦光学系统14。其中，半导体激光器11发射的激光的波长范围为800nm?100nm ;光学耦合系统12可以是单个光学透镜或者光学透镜组；体光栅13具体是衍射效率为1% -50%的体布拉格光栅。半导体激光器11的输出光束垂直或者以小于90°的倾斜角入射到体光栅13上。光学親合系统12、体光栅13和聚焦光学系统14上均镀有增透膜。激光谐振腔2由激光增益介质晶体21、非线性倍频晶体22和双折射晶体23通过胶合或者光胶粘合而成。其中，激光增益介质晶体51具体使用Nd:YV04晶体，非线性倍频晶体52具体使用KTP晶体，折射晶体53是基频光的1/4波片或者1/8波片，也可以是倍频光的1/2波片或者全波片。激光谐振腔5内各元件通过胶合或者光胶粘合。激光增益介质晶体21的前端面上镀有由1064nm的高反膜、532nm的高反膜和808nm的增透膜组成的前腔镜膜，其后端面上镀有1064nm和532nm两种增透膜。非线性倍频晶体22的前、后两个端面均镀有1064nm和532nm两种增透膜。双折射晶体23的前端面上镀有532nm和1064nm两种增透膜，其后端面上镀有由1064nm的高反膜和532nm的增透膜组成的后腔镜膜。前述宽温低噪声倍频固体激光器中，半导体激光器作为激光泵浦系统的泵浦源发出泵浦光，该光经光学耦合系统整形成平行光后进入体布拉格光栅，大部分光将透过体布拉格光栅，而波长范围在(809±0.5)nm范围内的光束有一部分被反射回半导体激光器内。由于体布拉格光栅对特定波长的选择性，构成一个具有波长选择性质的外腔，反馈回去的部分光将在半导体激光器芯片的后端面和布拉格光栅之间形成稳定的振荡，实现了波长的锁定。经锁定后的泵浦光经过聚焦光学系统进入激光增益介质晶体。激光增益介质晶体前端面镀有的前腔镜膜和双折射晶体后端面镀有的后腔镜膜之间构成谐振腔，在该谐振腔内插入非线性倍频晶体，从而产生532nm低噪声的腔内倍频绿光输出。由于布拉格光栅能对半导体激光器的输出波长进行锁定，使得激光泵浦系统的输出光谱基本不随温度变化，从而获得稳定的光谱输出，该光谱输出锁定在激光增益介质晶体的峰值吸收波长处且线宽压缩，从而提高泵浦光在激光增益介质晶体内吸收深度的稳定性，使得激光谐振腔内纵模稳定度提高，进而拓宽低噪声的温度范围。【主权项】1.一种宽温低噪声倍频固体激光器，其特征在于，包括激光泵浦系统(I)和激光谐振腔(2);所述激光泵浦系统(I)包括半导体激光器(11)以及与该半导体激光器(11)发出的泵浦光方向同光轴的依次设置的光学耦合系统(12)、体光栅(13)和聚焦光学系统(14);所述激光谐振腔(2)由激光增益介质晶体(21)、非线性倍频晶体(22)和双折射晶体(23)组成。2.根据权利要求1所述的宽温低噪声倍频固体激光器，其特征在于，所述半导体激光器(11)发射的激光的波长范围为800nm?100nm03.根据权利要求1所述的宽温低噪声倍频固体激光器，其特征在于，所述光学耦合系统(12)为单个光学透镜或者光学透镜组。4.根据权利要求1所述的宽温低噪声倍频固体激光器，其特征在于，所述体光栅(13)是体布拉格光栅。5.根据权利要求1所述的宽温低噪声倍频固体激光器，其特征在于，所述的体光栅(13)的衍射效率为1% -50%。6.根据权利要求1所述的宽温低噪声倍频固体激光器，其特征在于，所述半导体激光器(11)的输出光束垂直或者以小于90°的倾斜角入射到体光栅(13)上。7.根据权利要求1所述的宽温低噪声倍频固体激光器，其特征在于，所述光学耦合系统(12)、体光栅(13)和聚焦光学系统(14)上均镀有增透膜。8.根据权利要求1所述的宽温低噪声倍频固体激光器，其特征在于，所述激光增益介质晶体(21)为Nd:YV04晶体；所述非线性倍频晶体(22)为KTP晶体；所述双折射晶体(23)是基频光的1/4波片或者1/8波片，或者所述双折射晶体(23)是倍频光的1/2波片或者全波片。9.根据权利要求1所述的宽温低噪声倍频固体激光器，其特征在于，所述激光增益介质晶体(21)、非线性倍频晶体(22)和双折射晶体(23)分别镀有前本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽温低噪声倍频固体激光器，其特征在于，包括激光泵浦系统(1)和激光谐振腔(2)；所述激光泵浦系统(1)包括半导体激光器(11)以及与该半导体激光器(11)发出的泵浦光方向同光轴的依次设置的光学耦合系统(12)、体光栅(13)和聚焦光学系统(14)；所述激光谐振腔(2)由激光增益介质晶体(21)、非线性倍频晶体(22)和双折射晶体(23)组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳丽，谭浩，黄弋，李大汕，张哨峰，
申请(专利权)人：上海高意激光技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31