专利名称：一种激光腔结构的制作方法
技术领域：
本发明专利涉及激光领域，特别是涉及一种激光腔结构。
背景技术：
一些准四能级激光增益介质其泵浦光吸收波长与发射带宽短波段接近，例如我们 常见的Yb:系列激光器(见附图6、附图7)，比如Yb:YAG激光器由于其具有体积小、寿命 长、结构紧凑等优点，在激光技术，激光生物学、激光医学，环境光学、激光加工等方面有着 重要应用。在Yb 系列晶体材料中，其能级为准四能级系统，具有热效应小、导热率较、高掺 杂等特点，但其吸收带与荧光带有部分重叠，若要获得接近泵浦波长的激光输出，就需要镀 制同时实现泵浦光高透与振荡光高反的高反膜。传统思想，一般常用直腔腔结构，对输入耦合镜同时镀泵浦光高透膜与振荡光高 反膜，这种节后腔型简单，容易调节，但是上述膜系制作较为困难，成本较高。陈长水等在申请号为03221873. 7的实用新型专利“单侧泵浦全固化Yb:YAG块激 光器”中提出这样一种结构二极管泵浦的激光晶体表面与作为激光器谐振腔的激光晶体 表面分离；激光晶体的泵浦耦合表面镀940nm的透射膜，其平行面镀940nm的全反射膜；激 光晶体的另二个平行表面分别镀1030nm的全反射膜和1030nm的部分反射膜，构成激光器 的激光谐振腔，获得全固化Yb =YAG连续激光输出，此结构实质上通过侧泵来避免上述高反 膜制作难这一问题，但是对于端泵的激光系统，此方法便无法适用。
发明内容
针对上述问题，本专利目的在于设计一种激光腔结构，达到简便的实现泵浦光的 注入和激光的振荡。为达到上述目的，本发明提出的技术方案为一种激光腔结构，包括激光晶体、凹 面镜，激光晶体左端面镀有对泵浦光和振荡光高反膜，凹面镜镀有振荡光部分反射膜，其特 征在于在激光腔内激光晶体和凹面镜间还有一将泵浦源发出的泵浦光通过折射引入或反 射注入激光晶体，且对振荡激光高透的光学器件，进而实现泵浦光的注入与激光的振荡的 目的。进一步，所述的光学器件优选PBS膜片、PBS棱镜或Work-Off晶体或窄带标准具。进一步，采用PBS膜片或者PBS棱镜或者Work-Off晶体的结构中，激光晶体优选 为具有偏振发射特性的晶体，如Nd =YVO4等。进一步，采用PBS膜片或者PBS棱镜或者Work-Off晶体的结构中，泵浦源和激光 晶体发射优选线偏振发射的，而且两线偏振垂直。进一步，采用窄带标准具的结构中，泵浦源和激光晶体发射可以是偏振的也可以 是非线偏振的。进一步，采用上述任一种光学器件的激光腔结构，还可以加入非线性晶体实现频 率的扩展，如倍频晶体。
图1为本发明的系统结构图； 图2为本发明实施例之一结构图； 图3为本发明实施例之二结构图； 图4为本发明实施例之三结构图5为本发明实施例之三中窄带标准具透射曲线； 图6为Yb:YAG的吸收截面特性曲线； 图7为Yb:YAG晶体荧光光谱。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步说明。如附图一本发明系统结构图所示，一种激光腔结构，其特征在于，在激光晶体1和 凹面镜3之间，还有一个光学器件2，该光学器件将泵浦光21通过折射引入或反射注入激光 晶体1中，该光学器件2还对振荡激光高透，并与镀有振荡光部分反射膜的凹面镜3组成激 光腔，产生激光从凹面镜3射出。实施例一如附图二所示，光学器件采用PBS棱镜201，在腔内插入PBS棱镜201来 引入泵浦光的一种结构，二极管5发出的线偏振泵浦光经过透镜或透镜组4后射入PBS棱 镜201，反射通过PBS棱镜201后会聚于激光晶体1内部，PBS棱镜201同时对线偏振的振 荡激光透射，激光晶体1左端面同时镀有对泵浦光和振荡光高反膜，与镀有振荡光部分反 射膜的凹面镜3组成激光腔，产生激光从凹面镜3射出，其中的泵浦光与振荡激光的偏振方 向相互垂直。实施例二 如附图三所示，光学器件为Work-Off晶体202，线性偏振泵浦光e光经 过一棱镜204偏折后射入Work-Off晶体202，经过Work-Off晶体后射入激光晶体内部，激 光晶体1左端面同时镀对泵浦光和振荡光高反膜，与镀有振荡光部分反射膜的凹面镜组成 激光腔，产生激光从凹面镜出射。泵浦光与振荡激光的偏振方向相互垂直。实施例三如附图四所示，光学器件为窄带标准具203，通过窄带标准具203来引 入泵浦光的一种结构，该窄带标准具203设计为实现对振荡光为高透，对泵浦光为高反，透 射曲线如附图5所示。激光晶体1左端面同时镀有对泵浦光和振荡光高反膜，与镀有振荡 光部分反射膜的凹面镜3组成激光腔，产生激光从凹面镜3射出。另外此结构与泵浦偏振 无关，适用于光纤泵浦光源，但是由于标准具本身的特性，系统插损相对较大。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，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发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对 本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
权利要求
一种激光腔结构，包括激光晶体、凹面镜，激光晶体左端面镀有对泵浦光和振荡光高反膜，凹面镜镀有振荡光部分反射膜，其特征在于在激光腔内激光晶体和凹面镜间还有一将泵浦光源发出的泵浦光通过折射引入或反射注入激光晶体，且对振荡激光高透的光学器件。
2.如权利要求1所述的一种激光腔结构，其特征在于所述的光学器件为PBS膜片或 PBS棱镜。
3.如权利要求1所述的一种激光腔结构，其特征在于所述的光学器件为Work-Off晶体。
4.如权利要求1所述的一种激光腔结构，其特征在于所述的光学器件为窄带标准具。
5.如权利要求2或3所述的一种激光腔结构，其特征在于所述激光晶体为具有偏振发 射特性的晶体。
6.如权利要求5所述的一种激光腔结构，其特征在于所述激光晶体为Nd:YV04。
7.如权利要求3所述的一种激光腔结构，其特征在于还包括一将泵浦光e光偏折后的 棱镜，该棱镜位于泵浦光源和Work-Off晶体之间。
8.如权利要求2或3所述的一种激光腔结构，其特征在于泵浦源和激光晶体发射为线 偏振发射的，而且两线偏振垂直。
9.如权利要求4所述的一种激光腔结构，其特征在于泵浦源和激光晶体发射可以是偏 振的也可以是非线偏振的。
10.如权利要求1-4任一权利要求所述的一种激光腔结构，其特征在于腔内加入入非 线性晶体。
全文摘要
本发明公开了一种激光腔结构，其特征在于针对一些准四能级激光增益介质其泵浦光吸收波长与发射带宽短波段接近，例如Yb:系列激光器，采用传统腔结构时由于其高反膜制作比较困难，通过将泵浦光从腔内PBS膜片，PBS棱镜或Work-Off晶体，注入激光晶体，或利用腔内窄带标准具引入泵浦光，实现接近泵浦光波长的激光振荡。
文档编号H01S3/16GK101969176SQ20101052998
公开日2011年2月9日 申请日期2010年11月3日 优先权日2010年11月3日
发明者刘国宏, 吴砺, 贺坤, 魏豪明 申请人:福州高意通讯有限公司