专利名称：一种晶体倍频器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及激光领域，尤其涉及一种晶体倍频器。
背景技术：
激光倍频就是利用非线性晶体在强激光作用下的二次非线性效应，使频率
为co的激光通过晶体后变为频率为2w的倍频光，称为倍频技术，或二次谐波振 荡。如将1. 06微米的激光通过倍频晶体，变成0. 532微米的绿光。倍频技术扩 大了激光的波段，可获得更短波长的激光。用非线性材料产生倍频激光的器件 称为倍频激光器。 一般把入射的激光称为基频光，由倍频激光器出来的激光称 为倍频光或二次谐波。根据非线性材料特性，我们一般采用角度相位匹配来得 到二次谐波。角度相位匹配是利用晶体的双折射来补偿正常色散而达到相位匹 配的一种方法。使入射晶体的基频光和产生的倍频光具有不同的偏振态，而所 用晶体应预先根据晶体光学的理论和有关的折射率数据，计算出切割晶体的方 向，磨制成所需形状，使基频光和倍频光能满足相位匹配条件。
.而在腔外倍频中，经常通过增加晶体长度来获得更高倍频效率，然而晶体 长度不能无限增长(被晶体本身尺寸限制)，同时由于大多晶体倍频时存在走离 效应导致晶体不能太长，另外晶体材料价格较高，这几个方面共同决定了增加 晶体长度来获得更高倍频效率不是最佳选择。
实用新型内容
为解决这些问题，本发明提出一种新型晶体倍频器。 本实用新型的晶体倍频器采用如下技术方案
本实用新型的晶体倍频器的倍频晶体的通光面的其中一面有基频光的增透 膜和高次谐波的高反膜，另 一面有基频光的高反膜和高次谐波的增透膜。 '进一步的，所述的膜是直接镀于所述的倍频晶体。 进一步的，所述的膜是镀于基片，所述的基片再胶合于所述的倍频晶体。 更进一步的，所述基片和所述的倍频晶体有胶合层，用于将所述基片和所 述的倍频晶体光胶、胶合或深化光胶为一体。进一步的，所述的倍频晶体是波导结构的倍频晶体，以获得更高的倍频效率。
所述的倍频晶体前设置一基频光的隔离器。光隔离器的作用是隔离返回的 基频光，防止基频光反射回激光器对激光器造成损伤。若所述的倍频晶体是一 个方向接受角小、另一方向接受角大的特性晶体，则不用设置基频光的隔离器。
例如，所述的倍频晶体是KTP晶体，亦可以是除KTP之外的其它非线性晶体。
本实用新型通过在腔外倍频的倍频晶体通光的第一个面镀基频光的增透 膜倍频光的高反膜并在第二个面镀基频光的高反膜、倍频光的增透膜来提高 晶体的倍频效率。通过在第二个面镀基频光的高反膜使得单次倍频剩余的基频 光被反射，通过倍频晶体再次倍频得到的倍频光被镀在第一个面的倍频光高反 膜反射，在出光面得到较大功率倍频光输出，从而使得基频光得到充分利用， 等效于增加了晶体的长度且避免了由晶体长度大引起的强走离效应，参阅图4 示意图说明，且本实用新型还节省了晶体材料。
图la是本实用新型的第一实施方式示意图； .图lb是本实用新型的第一实施方式示意图2是不采用光隔离器的倍频器晶体的光路示意图； 图3是本实用新型采用波导结构和聚焦系统的示意图； 图4是本实用新型的倍频器避免走离效应的示意图。
具体实施方式
现结合附图i兌明和具体实施方式
对本实用新型进一步i兌明。 在非线性光学中，倍频效率公式见式l:
"1 W2C 加0 2
'其中，w为倍频光频率，"为有效非线性系数，I为倍频晶体长度，A为泵 浦光功率，叫为激光腰斑。
由此可见，在倍频未饱和时，倍频效率与倍频晶体长度的平方成正比。 本实用新型原理见图la, 101为光隔离器，102为两端面镀膜的倍频晶体。光隔离器101的作用是隔离返回的基频光，防止基频光反射回激光器对激光器
造成损伤。102为第一个面Sl镀基频光的增透膜、倍频光的高反膜，并在第二 个面S2镀基频光的高反膜、倍频光的增透膜的倍频晶体。
本实用新型结构亦可以是图lb所示第二实施结构，其中101为光隔离器， 1021为镀基波透射、倍频光高反膜的基片，1022为倍频晶体。1023为镀基波高 反、倍频光透射膜层的基片，基片1021、基片1023与倍频晶体1022可通过胶 合、光胶或深化光胶方式粘为一体。这个结构可针对一些特殊晶体，如BBO、 LBO 等晶体本身不适合镀多层介质膜的倍频晶体。
'如图2所示结构为不采用光隔离器的结构，此结构利用晶体一个方向接受 角小、 一个方向接受角大的特性(如KTP晶体，倍频1064nm激光时， 一个方向 的接受角约是另一方向接受角的5倍)有意在接受角小的方向倾斜一定角度， 使得光线不返回原光路。这样既增加了倍频效率，又避免了损伤激光器。
尤其对于波导结构倍频器，晶体尺寸有限，特别是周期极化晶体，价格十 分昂贵，而且单次通过的倍频效率不高。利用如图3所示结构，光源301通过 采用透镜302将基频光聚焦至波导，在波导倍频器303两端面镀膜，在第一个 面Sl镀基频光的增透膜、倍频光的高反膜并在第二个面S2镀基频光的高反膜、 倍频光的增透膜。
本实用新型对光束较细，walk-off角较大晶体中， 一次通过基波与高次谐 波光空间分离步不再增加倍频效率时对基波光反射，倍频与基波光从重合开始 第二次倍频，从而提高倍频效率。
本实用新型只是在普通非线性晶体上镀上特定膜层，使基波光多次利用， 倍频效率得到较大提高，因而可获得较多应用。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术 人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内， 在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范 围；
权利要求1、一种晶体倍频器，其特征在于晶体倍频器的倍频晶体的通光面的其中一面有基频光的增透膜和高次谐波的高反膜，另一面有基频光的高反膜和高次谐波的增透膜。
2、 根据权利要求l所述的晶体倍频器，其特征在于所述的膜是直接镀于 所述的倍频晶体。
3、 根据权利要求1所述的晶体倍频器，其特征在于所述的膜是镀于基片， 所述的基片再胶合于所述的倍频晶体。
4、 根据权利要求3所述的晶体倍频器，其特征在于所述基片和所述的倍 频晶体有胶合层。
5、根据权利要求l所述的晶体倍频器，其特征在于所述的倍频晶体是波 导结构的倍频晶体。
6、 根据权利要求1-5任一所述的晶体倍频器，其特征在于所述的倍频晶 体前设置一基频光的隔离器。
7、 根据权利要求l-5任一所述的晶体倍频器，其特征在于所述的倍频晶 体是一个方向接受角小、另一方向接受角大的特性晶体，则不用设置基频光的 隔离器。
8、 根据权利要求7所述的晶体倍频器，其特征在于所述的倍频晶体是KTP 晶体，亦可以是除KTP之外的其它非线性晶体。
专利摘要本实用新型涉及激光领域，尤其涉及一种晶体倍频器。本实用新型的晶体倍频器通过在腔外倍频的倍频晶体通光的第一个面镀基频光的增透膜、倍频光的高反膜并在第二个面镀基频光的高反膜、倍频光的增透膜来提高晶体的倍频效率。通过在第二个面镀基频光的高反膜使得单次倍频剩余的基频光被反射，通过倍频晶体再次倍频得到的倍频光被镀在第一个面的倍频光高反膜反射，在出光面得到较大功率倍频光输出，从而使得基频光得到充分利用，等效于增加了晶体的长度且避免了由晶体长度大引起的强走离效应，并节省了晶体材料。
文档编号H01S3/109GK201303203SQ20082022936
公开日2009年9月2日 申请日期2008年12月10日 优先权日2008年12月10日
发明者凌吉武, 砺 吴, 英 邱, 陈卫民 申请人:福州高意通讯有限公司