一种发散角小光束质量好的绿色激光指示器制造技术

技术编号:8131439 阅读:246 留言:0更新日期:2012-12-27 03:59
一种发散角小光束质量好的绿色激光指示器,其包括:自倍频晶体、泵浦源、自倍频晶体固定冷却散热装置和泵浦源固定冷却散热装置;所述自倍频晶体由自倍频晶体固定冷却散热装置固定并冷却,泵浦源由泵浦源固定冷却散热装置固定并冷却;所述泵浦源对准自倍频晶体的入射端面进行泵浦,并被其充分吸收,所述泵浦条件下自倍频晶体产生绿色指示激光。本发明专利技术通过设计自倍频晶体输出端面的曲率半径,而获得不经外整形系统而直接产生发散角小、光束质量好的绿色指示激光的自倍频绿色激光指示器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种激光器,特别涉及一种发散角小、结构紧凑、用于指示的绿色激光指示器。
技术介绍
激光由于光束质量好、发散角小而常被用于指示,例如腔瞄等。目前的腔瞄主要为红色激光和绿色激光,由于绿色激光光束受大气干扰小或者几乎没有,所以可明显看到一束激光直射出去,特别是对于肉眼夜间来观察来说,绿光的光线较红光更为柔和,观察起来绿光效果更为舒适,不宜疲劳。但是目前市场用绿色激光指示器甚少,主要原因是绿色半导体二极管难以实现。 另外一种获得绿色激光指示器的途径是利用半导体二极管泵浦Nd:YV04/KTP胶合晶体,再通过一组透镜对输出激光进行整形而满足发散角小的需求。但是这种方法存在两个缺陷,一是元件多,整体稳定性不佳,元件间位置有相对移动就会造成输出激光性能降低,二是由于KTP非线性晶体本身特性,这种指示器适用的工作环境范围不宽,启动时间长。自倍频晶体是一种获得可见激光输出的理想方式。将激活离子掺杂入一块具有非线性光学特性的晶体,使其既是激光晶体,又具有非线性的功能。当晶体的切割方向沿相位匹配的方向切割时,就可以在晶体内部对离子产生的基频激光直接进行自倍频从而获得绿色激光输出。目前,已研制出多种适用于不同应用的自倍频激光器,例如专利“一种适于激光显示用的自倍频绿光固体激光器”(201010272964. 3),“一种低功率的绿光激光笔”(201010130463. I)和“一种单频可见光激光器”(201010159919.7)。但是仍没有一种可以不经外整形系统而直接产生发散角小、光束质量好的绿色指示激光的自倍频激光器。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足,通过设计自倍频晶体输出端面的曲率半径,而获得不经外整形系统而直接产生发散角小、光束质量好的绿色指示激光的自倍频绿色激光指示器。本专利技术的目的是这样实现的本专利技术提供的发散角小光束质量好的绿色激光指示器,其由自倍频晶体、泵浦源、自倍频晶体固定冷却散热装置和泵浦源固定冷却散热装置组成;所述自倍频晶体置于自倍频晶体固定冷却散热装置内,自倍频晶体由自倍频晶体固定冷却散热装置固定并冷却;所述泵浦源由泵浦源固定冷却散热装置固定并冷却;所述的自倍频晶体为块状自倍频晶体,所述自倍频晶体的二个端面均经过光学抛光处理,所述自倍频晶体的靠近泵浦源的端面为平面端面,该平面端面为光入射端面,其上镀有对泵浦光高透过,对基频光和倍频光高反射的膜;所述自倍频晶体的另一端面为曲率半径R的曲面端面,该曲面端面为光输出端面,其上镀有对基频光高反射和对倍频光高透射的膜;所述泵浦源对准自倍频晶体的光入射端面进行泵浦,泵浦光被所述自倍频晶体充分吸收,在自倍频晶体内产生发散角为Θ的绿色激光,并由自倍频晶体的光输出端面输出;所述发散角Θ为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发散角小光束质量好的绿色激光指示器,其由自倍频晶体、泵浦源、自倍频晶体固定冷却散热装置和泵浦源固定冷却散热装置组成;所述自倍频晶体置于自倍频晶体固定冷却散热装置内,自倍频晶体由自倍频晶体固定冷却散热装置固定并冷却;所述泵浦源由泵浦源固定冷却散热装置固定并冷却;所述的自倍频晶体为块状自倍频晶体,所述自倍频晶体的二个端面均经过光学抛光处理,所述自倍频晶体的靠近泵浦源的端面为平面端面,该平面端面为光入射端面,其上镀有对泵浦光高透过,对基频光和倍频光高反射的膜;所述自倍频晶体的另一端面为曲率半径R的曲面端面,该曲面端面为光输出端面,其上镀有对基频光高反射和对倍频光高透射的膜;所述泵浦源对准自倍频晶体的光入射端面进行泵浦,泵浦光被所述自倍频晶体充分吸收,在自倍频晶体内产生发散角为θ的绿色激光,并由自倍频晶体的光输出端面输出;所述发散角θ为:θ=1.35·M22[λ·0.001·M2π·|Mc01|[1-(Mc00+Mc112)2]-0.25]式中M2为光束质量因子实测获得;或者根据泵浦光斑大小ωp和腔膜半径ω估算,Mc00、Mc01与Mc11分别为泵浦光在自倍频晶体内传输一周的传输矩阵Mc的矩阵元,所述Mc00为传输矩阵Mc的第一行第一列矩阵元,Mc01为传输矩阵Mc的第一行第二列矩阵元,Mc11为传输矩阵Mc的第二行第二列矩阵元;所述光在自倍频晶体内传输一周的传输矩阵Mc为:Mc=10-2R11L2n0110-1f11L2n0110011L2n0110-1f11L2n01式中n为自倍频晶体折射率;f为自倍频晶体工作时的热焦距,可实际测量获得;L为自倍频晶体的长度;发散角θ为自倍频晶体输出端面曲率半径R的一元函数,θ=F(R),借助计算机利用几何绘图法绘制发散角θ关于自倍频晶体输出端面曲率半径R的函数曲线,从而直观得出设定发散角θ对应的曲率半径R。FDA00002042864600012.jpg...

【技术特征摘要】
1.一种发散角小光束质量好的绿色激光指示器,其由自倍频晶体、泵浦源、自倍频晶体固定冷却散热装置和泵浦源固定冷却散热装置组成; 所述自倍频晶体置于自倍频晶体固定冷却散热装置内,自倍频晶体由自倍频晶体固定冷却散热装置固定并冷却; 所述泵浦源由泵浦源固定冷却散热装置固定并冷却; 所述的自倍频晶体为块状自倍频晶体,所述自倍频晶体的二个端面均经过光学抛光处理,所述自倍频晶体的靠近泵浦源的端面为平面端面,该平面端面为光入射端面,其上镀有对泵浦光高透过,对基频光和倍频光高反射的膜;所述自倍频晶体的另一端面为曲率半径R的曲面端面,该曲面端面为光输出端面,其上镀有对基频光高反射和对倍频光高透射的膜; 所述泵浦源对准自倍频晶体的光入射端面进行泵浦,泵浦光被所述自倍频晶体充分吸收,在自倍频晶体内产生发散角为Θ的绿色激光,并由自倍频晶体的光输出端面输出;所述发散角Θ为 _135'Μ_ 2 严0卜-卜025 式中M2为光束质量因子实测获得;或者根据泵浦光斑大小ωρ和腔膜半径ω估算,M2 ^J^Mc00、Mc01与Mc11分别为泵浦光在自倍频晶体内传输一周的传输矩阵Mc的矩阵元,所述Mctltl为传输矩阵Mc的第一行第一列矩阵元,Mctll为传输矩阵Mc的第一行第二列矩阵元,Mc11为传输矩阵Mc的第二行第二列矩阵元;所述光在自倍频晶体内传输一周的传输矩阵Mc为 f OY1 AY \ 0Y1 ±)(1 Of1I 0If1 L·} Mc= _1 I 2 —丄 I I 2J 2 I -丄 ...

【专利技术属性】
技术研发人员:宗楠申玉许祖彦彭钦军王继扬张怀金于浩海
申请(专利权)人:中国科学院理化技术研究所山东大学
类型:发明
国别省市:

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