一种高偏振比输出的固体激光器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高偏振比输出的固体激光器的制造，激光增益介质的外表面和光学输出腔镜内表面分别镀有光学介质膜形成谐振腔镜；１／４波片安装在光学输出腔镜外一个能沿通光方向为轴自由旋转的支架上；１／４波片的两通光端面都镀有其对应使用激光器的输出波长的增透膜。采用本实用新型专利技术结构，根据输出的不同偏振态的激光经过对应角度放置的１／４波片后转换成高偏振比的线偏激光输出，而且结构紧凑，损耗少，成本低，更利于实现大批量生产。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高消光比偏振输出的固体激光器，属于一种固体激光器所属 技术和波片运用

技术介绍
固体激光器有着转换效率高、结构紧凑、寿命长等优点，在激光指示、激光显示、激 光打印、激光医学、水下通信、光盘技术、机场导航等众多领域有着广泛的应用；高偏振性的 激光对激光显示、水下通信、光盘技术等特定领域尤其重要。一种典型的激光器如附图说明图1所示图中激光泵浦源(1)发出的椭圆形光通过准直聚 焦透镜组(2和3)对光进行压缩整形再入射到激光增益介质(4)中，激光增益介质(4)可 以为Nd:YV04、Nd:YAG、Nd:GdV04等激光晶体；在激光增益介质(4)的入射端面镀有对泵浦 光增透同时对腔内基频光和倍频光高反的介质膜(8)，在平凹光学输出镜(6)的凹面上则 镀有对基频光高反同时对倍频光增透的介质膜(9)，两镀膜端面组成了平凹激光谐振腔使 基频光在腔内起振，再经由倍频晶体(5)倍频出倍频光从平凹光学输出腔镜(6)输出；倍频 晶体(5)可以为KTP、LB0、BB0、BIB0或其他具有倍频特性的非线性晶体材料。上述固体激 光器的特点是结构紧凑简单、体积小且制作成本低。但由于有些激光器工作时激光增益介 质(4)受热产生的热致双折射，倍频光初始的偏振性是好的，但是由于其因部分反射进入 激光增益介质(4)后被其双折射效应引起退偏，从而降低了输出光的偏振性，引起在不同 泵浦功率、不同工作环境温度或不同倍频晶体长度等条件下输出激光的偏振态不定；有些 激光器因激光增益介质(4)本身性质问题，输出激光本身就是圆偏振。要得到线偏振激光 输出，通常有几种方法在腔内加波片，损耗大，相同透过率的介质，放置在腔内的损耗是放 置在腔外的好几倍；镀膜，是减少腔内线偏光的退偏，不能起到主动起偏的作用；加起偏器 如格兰棱镜，偏振片等，放置在腔内外损耗都非常大，严重降低激光的输出功率。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高偏振比输出的固体激光器。为实现上述目的， 本技术采用如下结构一种高偏振比输出的固体激光器，包括激光泵浦源、准直聚焦透 镜组、激光增益介质、倍频晶体、光学输出腔镜及一片1/4波片，其中，所述激光增益介质的 外表面和光学输出腔镜内表面分别镀有光学介质膜形成谐振腔镜，1/4波片安装在光学输 出腔镜外一个能沿通光方向为轴自由旋转的支架上，1/4波片的两通光端面都镀有其对应 使用激光器的输出波长的增透膜。所述激光增益介质的入射端面镀有对泵浦光增透同时对腔内基频光和倍频光高 反的介质膜，在光学输出腔镜出射端面上镀有对基频光高反同时对倍频光增透的介质膜， 两镀膜端面组成了激光谐振腔。所述激光增益介质、倍频晶体、光学输出腔镜间可以是分别固定，也可以通光胶 合、光胶或深化光胶等方法一起整体固定。所述倍频晶体可以放在激光腔内做为腔内倍频晶体，也可以放在腔外做为腔外倍 频晶体。所述光学输出腔镜可以是平平镜和激光增益介质形成平平腔，也可以平凹镜和激 光增益介质形成平凹腔。采用上述结构，如果原激光腔中输出的激光是线偏振，把安装在旋转支架上的1/4 波片旋转到其e轴或ο轴与偏振方向一致，那么输出的激光还是线偏振光；如果原激光腔中 输出的激光是圆偏振，把安装在旋转支架上的1/4波片旋转到任何位置，输出的激光是线 偏振；如果原激光腔中输出的激光是椭圆偏振，把安装在旋转支架上的1/4波片旋转到其e 轴或ο轴与椭圆主轴一致，输出的激光也是线偏振。不管开始从激光腔中输出激光的偏振 性如何，经过特定对应角度放置的1/4波片后，射出的激光都是消光比很好的线偏振光，采 用零级1/4波片后有更好的温度适应性。相比于其他几种提高输出激光线偏振比的设计， 本结构对输出激光有更小的插入损耗，更灵活的调节，更宽的温度适应性，而且结构紧凑， 成本低，更利于实现大批量生产。文中所述激光都是垂直1/4波片入射。以下结合附图对本专利技术专利作进一步说明图1为一种典型的固体激光器结构示意图；图2为本技术激光器结构示意图；图3本技术的实施例1的结构示意图；图4本技术的实施例2的结构示意图；图5本技术的实施例3的结构示意图。具体实施方式如图2所示，激光泵浦源(1)发出的椭圆形光通过准直聚焦透镜组(2和3)对光 进行压缩整形再入射到激光增益介质⑷中，激光增益介质⑷可以为Nd:YV04、Nd:YAG、 Nd:GdV04等激光晶体；在激光增益介质(4)的入射端面镀有对泵浦光增透同时对腔内基频 光和倍频光高反的介质膜(8)，在平凹光学输出镜(6)的凹面上则镀有对基频光高反同时 对倍频光增透的介质膜(9)，两镀膜端面组成了平凹激光谐振腔使基频光在腔内起振，再经 由倍频晶体(5)倍频出倍频光从平凹光学输出腔镜(6)输出；倍频晶体(5)可以为KTP、 LB0、BB0、BIB0或其他具有倍频特性的非线性晶体材料；激光增益介质(4)、倍频晶体(5)和 平凹光学输出镜(6)之间可以是分离放置固定，也可以用胶合、光胶或深化光胶的方式把 他们串联在一起固定；1/4波片(7)安装在平凹光学输出腔镜(6)外一个能沿通光方向为 轴自由旋转的支架上，1/4波片(7)的两通光端面都镀有激光器产生的基频光和倍频光的 增透膜(10)，根据输出的不同偏振态的激光经过对应角度放置的1/4波片(7)后转换成高 偏振比的线偏激光输出。如图3所示，激光泵浦源(1)发出的椭圆形光通过准直聚焦透镜组(2和3)对光进 行压缩整形再入射到微片模组中，微片模组由激光增益介质(4)和倍频晶体(5)通过胶合、 光胶或深化光胶等方式固定在一起；激光增益介质(4)可以为Nd:YV04、Nd:YAG, Nd:GdV04 等激光晶体；在激光增益介质(4)的入射端面镀有对泵浦光增透同时对腔内基频光和倍频光高反的介质膜(8)，在倍频晶体(5)的输出端面上则镀有对基频光高反同时对倍频光增 透的介质膜(9)，两镀膜端面组成了平平激光谐振腔使基频光在腔内起振，再经由倍频晶体 (5)倍频出倍频光从倍频晶体(5)端输出；倍频晶体(5)可以为KTP、LB0、BB0、BIB0或其他 具有倍频特性的非线性晶体材料；1/4波片(7)安装在倍频晶体(5)外一个能沿通光方向 为轴自由旋转的支架上，1/4波片(7)的两通光端面都镀有激光器产生的基频光和倍频光 的增透膜(10)，根据输出的不同偏振态的激光经过对应角度放置的1/4波片(7)后转换成 高偏振比的线偏激光输出。如图4所示，激光泵浦源(1)发出的椭圆形光通过准直聚焦透镜组(2和3)对光 进行压缩整形再入射到激光增益介质⑷中，激光增益介质⑷可以为Nd:YV04、Nd:YAG、 Nd:GdV04等激光晶体；在激光增益介质(4)的入射端面镀有对泵浦光增透同时对腔内基频 光和倍频光高反的介质膜(8)，在平凹光学输出镜(6)的凹面上则镀有对基频光高反同时 对倍频光增透的介质膜(9)，两镀膜端面组成了平凹激光谐振腔使基频光在腔内起振，再经 由倍频晶体(5)倍频出倍频光从平凹光学输出腔镜(6)输出；倍频晶体(5)可以为KTP、 LB0、ΒΒ0, BIBO或其他具有倍频特性的非线性晶体材料；调Q晶体(12)放置在激光增益介 质⑷和倍频晶体(5)或倍频晶体(5)和平凹光学输出腔镜(6)之间，其上镀有相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高偏振比输出的固体激光器，包括激光泵浦源（１）、准直聚焦透镜组（２和３）、激光增益介质（４）、倍频晶体（５）、光学输出腔镜（６）和一片１／４波片（７），其特征在于：所述激光增益介质（４）的外表面和光学输出腔镜（６）内表面分别镀有第一光学介质膜（８）和第二光学介质膜（９）形成谐振腔镜；１／４波片（７）安装在光学输出腔镜（６）外一个能沿通光方向为轴自由旋转的支架上；１／４波片（７）的两通光端面都镀有其对应使用激光器的输出波长的增透膜（１０）。

【技术特征摘要】
1.一种高偏振比输出的固体激光器，包括激光泵浦源(1)、准直聚焦透镜组(2和3)、激 光增益介质(4)、倍频晶体(5)、光学输出腔镜(6)和一片1/4波片(7)，其特征在于所述 激光增益介质(4)的外表面和光学输出腔镜(6)内表面分别镀有第一光学介质膜(8)和第 二光学介质膜(9)形成谐振腔镜；1/4波片(7)安装在光学输出腔镜(6)外一个能沿通光 方向为轴自由旋转的支架上；1/4波片(7)的两通光端面都镀有其对应使用激光器的输出 波长的增透膜(10)。2.根据权利要求1所述的一种高偏振比输出的固体激光器，其特征在于所述倍频晶 体(5)可以放在激光腔内做为腔内倍频晶体或者放在腔外做为腔外倍频晶体。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：福建福晶科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：35[中国|福建]