高功率微型自倍频激光器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种激光器，具体地说，涉及一种微型封装自倍频激光器。
【背景技术】
[0002]高功率全固态激光器在可调谐泵浦源、激光医疗、微细加工、光电对抗等国民经济和国防建设中发挥越来越重要的作用。获得这些高功率激光的途径有:半导体材料直接出射所需激光和高功率半导体泵浦激光晶体输出所需激光。由于半导体材料自身的缺陷难以克服，使某些激光二极管发展很缓慢，特别是高功率封装形式的获得与实际应用相差很大距离，比如绿蓝半导体激光。利用某些波长，如808nm，比如近红外高功率半导体激光的快速发展，使绿光和蓝光高功率的获得成为可能。但是实际这种类型的激光器，在体积和重量上都相当庞大，结构复杂、使用极不方便。目前产生绿光的激光晶体都是采用两块组成，一块产生基频光，另一块产生倍频光。这两块晶体一般采用胶合或光胶的方式组合在一起，在巴条发光点附近热沉温度极高，很容易导致晶体开裂，做成分离结构，则激光器尺寸做不小，并且较高温度晶体非线性失配使晶体出光功率不高。而自倍频晶体融合基频晶体和倍频晶体为一体，并且晶体匹配角大，在较大温度范围内不存在非线性失配问题，完全可以将管芯和晶体封装在一更小尺寸热沉上。
【发明内容】
[0003]本实用新型克服上述缺陷，提供了一种将激光自倍频晶体与激光二极管巴条有效的封装在同一热沉上，生产出小尺寸、高功率的自倍频激光器。
[0004]本实用新型的高功率微型自倍频激光器的技术方案是这样的:其包括半导体巴条、热沉、自倍频晶体，半导体巴条和自倍频晶体固定在热沉上，自倍频晶体的尺寸大于半导体巴条出光面的尺寸，半导体巴条发出的光束直接耦合进自倍频晶体中经自倍频晶体输出。
[0005]优化地，半导体巴条设置为巴条封装形式，或者设置为多个巴条并排组成的叠阵封装形式。
[0006]优化地，巴条发光面与自倍频晶体入射面的距离小于I毫米。
[0007]优化地，自倍频晶体横截面切割成与巴条发光面相匹配。
[0008]优化地，自倍频晶体的长度设置为毫米或者亚毫米级。
[0009]优化地，自倍频晶体输入端镀有基频光和倍频光高反膜，输出端镀有基频光高反膜和倍频光增透膜。
[0010]优化地，自倍频晶体较宽的一侧镀金属膜，镀金属膜的一面固定在热沉上。
[0011]优化地，自倍频晶体的输入端和激光二极管管芯的距离设置为小于等于I毫米，且使激光二极管管芯发光光束方向垂直于晶体输入端。
[0012]本技术方案的高功率微型自倍频激光器，将激光二极管巴条和激光自倍频晶体封装同一散热热沉上，无需两套散热系统分别对巴条和晶体散热，在很大程度上减小了激光器系统的尺寸，目前绿光和蓝光激光器价格相当高，在短时间内，难以降低成本，而本发明涉及的微型封装激光器所用物料市场价格低廉，并且可以大批量的生产，可以替代市面绿蓝激光器。本技术方案并且实现了高功率激光输出，激光器的输出功率在一定程度上随着泵浦功率的增加而增大，采用高功率巴条会获得更高功率的激光输出。且在激光器后加装透镜准直和光纤耦合输出，可以实现光束的任意变换。
[0013]本技术方案的高功率微型自倍频激光器在自倍频晶体输入端镀有基频光和倍频光高反膜，输出端镀有基频光高反膜和倍频光增透膜，晶体端面可以直接作腔镜，这样的光处理效果非常好。
[0014]本技术方案高功率微型自倍频激光器自倍频晶体较宽的一侧镀金属膜，镀金属膜的一面固定在热沉上，自倍频晶体较宽的一侧镀金属膜，镀金属膜的一面固定在热沉上，两者连接处热沉表面粗糙度小，有利于晶体废热的快速散掉。
[0015]本技术方案高功率微型自倍频激光器自倍频晶体的输入端和激光二极管管芯的距离设置为小于等于I毫米，且使激光二极管管芯发光光束方向垂直于晶体输入端，晶体长度根据管芯发光功率和最终输出激光功率确定，激光二极管管芯发出的较差光束质量的激光耦合进晶体后，经自倍频晶体自身组成的谐振腔振荡，输出高光束质量的TEMOO模。
[0016]本技术方案高功率微型自倍频激光器，自倍频晶体设置为微米级别，可以有效的抑制激光腔多个模式振荡，可以实现单模激光和低噪声输出。
[0017]本技术方案实现了高功率、新概念自倍频激光器，可以替代市场上价格昂贵的激光器，比如绿蓝激光器。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的微型封装自倍频激光器的结构示意图；
[0019]图2是本实用新型的实施例2的结构示意图。
[0020]1-巴条、2-自倍频激光器、3-热沉、4-单一巴条激光器、5-叠阵封装激光器。
【具体实施方式】
[0021]实施例1:
[0022]本实施例的高功率微型自倍频激光器其包括半导体单一巴条激光器4、热沉3、自倍频晶体2，单一巴条激光器4和自倍频晶体2固定在热沉3上，自倍频晶体2的尺寸大于单一巴条激光器4出光面的尺寸，半导体巴条发出的光束直接耦合进自倍频晶体2中经自倍频晶体输出。半导体巴条设置为单一巴条封装形式，巴条发光面与自倍频晶体入射面的距离小于I毫米。自倍频晶体横截面切割成与巴条发光面相匹配。自倍频晶体的长度设置为毫米或者亚毫米级。自倍频晶体输入端镀有基频光和倍频光高反膜，输出端镀有基频光高反膜和倍频光增透膜。自倍频晶体较宽的一侧镀金属膜，镀金属膜的一面固定在热沉上。自倍频晶体的输入端和激光二极管管芯的距离设置为小于等于I毫米，且使激光二极管管芯发光光束方向垂直于晶体输入端。
[0023]实施例2:
[0024]本实施例和实施例1的区别在于，本实施例的自倍频晶体的输入端的激光二极管管芯的距离设置为0.9毫米，本实施例的巴条设置为多个巴条并排组成的叠阵封装激光器5的形式。
[0025]实施例3:
[0026]实施例3和实施例1的区别在于，本实施例的自倍频晶体的输入端的激光二极管管芯的距离设置为0.8毫米，本实施例的巴条设置为单个或者多个巴条并排组成的叠阵封装形式。
[0027]以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本实用新型原理的技术方案均属于本实用新型的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理的前提下进行的若干改进或润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种高功率微型自倍频激光器，其特征在于:其包括半导体巴条、热沉、自倍频晶体，半导体巴条和自倍频晶体固定在热沉上，自倍频晶体的尺寸大于半导体巴条出光面的尺寸，半导体巴条发出的光束直接耦合进自倍频晶体中经自倍频晶体输出。
2.根据权利要求1所述的高功率微型自倍频激光器，其特征在于，半导体巴条设置为巴条封装形式，或者设置为多个巴条并排组成的叠阵封装形式。
3.根据权利要求1所述的高功率微型自倍频激光器，其特征在于，巴条发光面与自倍频晶体入射面的距离小于I毫米。
4.根据权利要求1所述的高功率微型自倍频激光器，其特征在于，自倍频晶体横截面切割成与巴条发光面相匹配。
5.根据权利要求1所述的高功率微型自倍频激光器，其特征在于，自倍频晶体的长度设置为毫米或者亚毫米级。
6.根据权利要求1所述的高功率微型自倍频激光器，其特征在于，自倍频晶体输入端镀有基频光和倍频光高反膜，输出端镀有基频光高反膜和倍频光增透膜。
7.根据权利要求1所述的高功率微型自倍频激光器，其特征在于，自倍频晶体较宽的一侧镀金属膜，镀金属膜的一面固定在热沉上。
8.根据权利要求1所述的高功率微型自倍频激光器，其特征在于，自倍频晶体的输入端和激光二极管管芯的距离设置为小于等于I毫米，且使激光二极管管芯发光光束方向垂直于晶体输入端。
【专利摘要】本实用新型涉及一种激光器，具体地说，涉及一种微型封装自倍频激光器，提供了一种将激光自倍频晶体与激光二极管巴条有效的封装在同一热沉上，生产出小尺寸、高功率的自倍频激光器，其包括半导体巴条、热沉、自倍频晶体，半导体巴条和自倍频晶体固定在热沉上，自倍频晶体的尺寸大于半导体巴条出光面的尺寸，半导体巴条发出的光束直接耦合进自倍频晶体中经自倍频晶体输出，本技术方案高功率微型自倍频激光器，自倍频晶体设置为微米级别，可以有效的抑制激光腔多个模式振荡，可以实现单模激光和低噪声输出，本技术方案实现了高功率、新概念自倍频激光器，可以替代市场上价格昂贵的激光器，比如绿蓝激光器。
【IPC分类】H01S3-13
【公开号】CN204304215
【申请号】CN201420714027
【发明人】马长勤, 于祥升
【申请人】青岛镭创光电技术有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年11月25日