一种腔内倍频微片激光器制造技术

本发明专利技术提供了一种腔内倍频微片激光器，包括泵浦源、准直透镜、聚焦透镜、激光晶体及倍频晶体，并按通光方向上依次排列，将所述激光晶体粘接一相位补偿片，形成一复合激光晶体，该复合激光晶体相位延迟等效于倍频光波长的半波片或全波片，且所述复合激光晶体及倍频晶体整体沿通光方向的前后端面镀膜，激光晶体与相位补偿片的光轴平行或垂直，且激光晶体对倍频光的相位延迟角为θ↓［１］与相位补偿片对倍频光的相位延迟角为θ↓［２］满足：θ↓［１］＋θ↓［２］＝Ｋπ，Ｋ为整数。本发明专利技术的倍频光在腔内往返于复合激光晶体时不发生退偏现象，因而可得到具有较高消光比的偏振倍频光输出。并且当波片级数较低时，偏振消光比对温度变化不敏感。

【技术实现步骤摘要】
一种腔内倍频微片激光器方法
本专利技术涉及一种激光器，尤其涉及一种高消光比偏振输出倍频光的腔内 倍频微片激光器。
技术介绍
在半导体泵浦激光器中，微片结构的腔内倍频激光器具有高效率，结构紧凑等优点。现有的典型的一种^f殷片激光器结构如图l所示包括半导体泵 浦源1 (LD)、准直透镜2、聚焦透镜3、双折射型激光晶体4及II类相位匹 配倍频晶体5。 S!和S2为微片激光器的两个镀膜面。通常S面镀对泵浦光增 透，对基频光、和倍频光人2w高反的膜，S2面镀对基频光、高反和对倍频光 M。高透的膜，由这两个面形成激光谐振腔。由于双折射激光晶体与II类相位 匹配倍频晶体通常光轴夹角为45°，根据II类相位匹配条件、(e)+^(o)—〉 入2co(e)或、(e)+;u:o) —〉入2co(0)，从II类相位匹配倍频晶体5出射的倍频光为 线偏光，.其光轴方向平行或垂直于倍频晶体的光轴，因此倍频光偏振方向与 双折射型激光晶体4的夹角也为45°，双折射型激光晶体4相对II类相位匹配 倍频晶体5的反向倍频光为一波片。使得从II类相位匹配倍频晶体5出射反 向倍频光往返两次穿过双折射型激光晶体4后，II类相位匹配倍频晶体5反 向倍频光偏振方向处于不确定的状态，这样从S2面输出的倍频光偏振消光比 也为不确定的状态，因而不符合在需要高消光比偏振激光输出的应用场合。为了实现高消光比偏振倍频光输出，通常的办法是将图1中前腔镜S,面 膜层设计成对泵浦光增透，对基频光高反和对倍频光增透的方式，使由II类 相位匹配倍频晶体产生的倍频光经过双折射型激光晶体后直接透过，不再返 回到倍频晶体中，从而提高了偏振倍频光输出的消光比。但这种方法提高了 消光比的同时，由于倍频光在两个面输出，降低了倍频光功率。另一种办法 是在激光晶体与倍频晶体之间加上对倍频光高反及对基频光高透的膜层，阻 止倍频光往返于激光晶体，从而获得具有较高消光比的偏振倍频光输出。但这种方法因为在激光晶体与倍频晶体之间插入膜层，增大了腔内损耗，降低效率。其它的方法如中国专利第ZL200520068583.8号所述，在激光晶体和倍 频晶体之间插入波长相对于倍频光波长1/2的波片，并且波片光轴方向与激光晶体光轴方向夹角为0/2,其中e为激光晶体光轴与返岡的倍频光偏振方向的夹角。这种方法虽然可以提高消光比，但因波片与激光晶体角度特殊，加 工装配不易。还有的方法是直接将激光晶体加工成倍频光的全波片或半波片, 但这种方法需要很高的加工精度，在工艺上很难实现，并且其相位延迟量随 温度变化而变化，导致消光比也随温度变化而变化。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种在较宽温度范围内获得高消光 比偏振倍频光输出的腔内倍频微片激光器。本专利技术的一种实现方案 一种腔内倍频微片激光器，包括泵浦源、准直 透镜、聚焦透镜、激光晶体及倍频晶体，并按通光方向上依次排列，其特征 在于将所述激光晶体粘接一相位补偿片，形成一复合激光晶体，该复合激 光晶体相位延迟等效于倍频光波长的半波片或全波片，且所述复合激光晶体 沿通光方向的前端面镀有对泵浦光增透而对基频光和倍频光高反的膜，倍频 晶体后端面4度有对基频光高反及对倍频光高透的膜；所述激光晶体、相位补 偿片、倍频晶体的光轴与通光方向垂直，且激光晶体与倍频晶体二者的光轴 成45。夹角；所述的激光晶体与相位补偿片的光轴平行或垂直，且激光晶体对 倍频光的相位延迟角为e！与相位补偿片对倍频光的相位延迟角为92有如下关 系e,+e产K兀，K为整数。其中，所述复合激光晶体在通光方向上，其中所述相位补偿片是在激光 晶体前排列粘接，或者在激光晶体后排列粘接。其中，所述的激光晶体、相位补偿片是双折射晶体，倍频晶体是n类相 位匹配倍频晶体。所述的相位补偿片进一步为双折射型激光晶体。本专利技术另一种实现方案即在通光方向上，当倍频晶体排列在复合激光晶体前面，并在倍频晶体前端面镀对泵浦光增透，对倍频光和基频光高反的 膜，在复合激光晶体后端面镀对倍频光高透和对基频光高反的膜时，只要复合激光晶体满足以上所述的其它条件时，同样可实现相同的目的。本专利技术采用以上两种方案，具有如下有益效果由激光晶体和相位补偿 片粘接而成的复合激光晶体对于倍频光为级数很低的半波片或全波片，并满 足上述其它条件时，从而实现当从倍频晶体反向出射的倍频光往返经过复合 激光晶体时，不再发生退偏现象，并且因级数低，复合激光晶体相位延迟量 对温度不敏感，因此能在很宽的温度范围内获得高消光比的偏振倍频光输出。附图说明下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一 步的说明。图l为现有常用的腔内倍频微片激光的结构示意图。图2是本专利技术的原理图及实施实例1、 2、 3、 4的结构示意图。图3是本专利技术实施实例5、 6、 7、 8的结构示意图。图4是本专利技术的原理图及实施实例9的结构示意图。图5是本专利技术实施实例10的结构示意图。图6是本专利技术另一个实施方案的结构示意图。具体实施方式请参阅图2所示，腔内倍频微片激光器包括沿通光方向上依次排列的半 导体泵浦激光器l作为泵浦源、激光准直透镜2、激光聚焦透镜3、激光晶体 4及倍频晶体5，并将所述激光晶体4粘接一相位补偿片6，形成一复合激光 晶体，该复合激光晶体相位延迟量等效于倍频光波长的半波片或全波片。具体实施实例1，其中，上述激光晶体4为Nd:YV04晶体、相位补偿片 6为YV04晶体、倍频晶体5为KTP晶体。Nd:YV04晶体4、 YV04晶体6、 KTP晶体5，它们各自的光轴与通光方向垂直，并且N±YV04晶体4与KTP 晶体5 二者的光轴成45°夹角。Nd:YV04晶体4的前端面为镀膜面S,，镀上 对泵浦光高透，对基频光和倍频光高反的膜，形成前腔镜，KTP晶体5后端 面为镀膜面S2，镀上对基频光高反对倍频光高透的膜，形成后腔镜。Nd:YV04 晶体4和YV04晶体6 二者的光轴相互垂直，并且Nd:YV04晶体4对倍频光 相位延迟角0,与YV04晶体6对倍频光的相位延迟角02有如下关系e一e尸K兀，K为整H。具体实施实例2，除将相位补偿片6换成Nd:YV04晶体外，其它所有部 件和结构均与具体实施1相同，并且Nd:YV04晶体4和Nd:YV04晶体6 二 者的光轴相互垂直，Nd:YV04晶体4对倍频光相位延迟角e!与作为相位补偿 片的Nd:YVC)4晶体6对倍频光的相位延迟角92有如下关系e,+e尸K7c, K为整数。具体实施实例3，除将相位补偿片6换成GdV04晶体外，其它所有部件 和结构均与具体实施1相同，并且Nd:YV04晶体4和GdV04晶体6光轴相 互垂直，Nd:YV04晶体4对倍频光相位延迟角9!与作为相位补偿片的GdV04 晶体6对倍频光的相位延迟角02有如下关系e一efK7t, K为整数。具体实施实例4，除将相位补偿片6换成Nd:GdV04晶体外，其它所有部 件和结构均与具体实施1相同。并且Nd:YV04晶体4和Nd:GdV04晶体6光 轴相互垂直，Nd:YV04晶体4对倍频光相位延迟角0!与作为相位补偿片的 Nd:GdV04晶体6对倍频光的相位延迟角02有如下关系e,+e产K兀，K为整数°具体实施实例5,如图3所示，腔内倍频微片激光器包括半导体泵浦激 光器l，激光准直透镜2，激光聚焦透镜3，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种腔内倍频微片激光器，包括泵浦源、准直透镜、聚焦透镜、激光晶体及倍频晶体，并按通光方向上依次排列，其特征在于：将所述激光晶体粘接一相位补偿片，形成一复合激光晶体，该复合激光晶体相位延迟等效于倍频光波长的半波片或全波片，且所述复合激光晶体沿通光方向的前端面镀有对泵浦光增透而对基频光和倍频光高反的膜，倍频晶体后端面镀有对基频光高反及对倍频光高透的膜；　　　　所述激光晶体、相位补偿片、倍频晶体的光轴与通光方向垂直，且激光晶体与倍频晶体二者的光轴成４５°夹角；　　　　所述的激光晶体与相位补偿片的光轴平行或垂直，且激光晶体对倍频光的相位延迟角为θ↓［１］与相位补偿片对倍频光的相位延迟角为θ↓［２］有如下关系：θ↓［１］＋θ↓［２］＝Ｋπ，Ｋ为整数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建林，
申请(专利权)人：福建华科光电有限公司，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]