专利名称：LD抽运共增益双腔超大频差双频Nd: YAG激光器的制作方法
技术领域：
本发明属于固体激光技术领域，涉及一种双频Nd:YAG激光器，具体涉及一种激光二极管(LD)抽运共增益双腔超大频差的双频Nd:YAG激光器。
背景技术：
法国Rennes大学M.Brunel等人采用两束横向相距约1mm的正交线偏振钛宝石激光纵向抽运Nd:YAG晶体，晶体两侧各放置一只1064nm四分之一波片以消除增益的空间烧孔效应，通过改变两波片快、慢轴之间的夹角，并辅以熔融石英F-P标准具角度调谐，实现了频差为0～26GHz的1064nm双频激光同时振荡输出M.Brunel，F.Bretenaker.Tunable optical microwave sourceusing spatially resolved laser eigenstates.Opt.Lett.，1997，22(5)384-386。这种双频激光器的缺点是腔内元件多，结构复杂，频差调谐过程繁琐，不利于频率和频差稳定，也不利于器件小型化，而且采用钛宝石激光器作抽运源，大大增加了激光系统的成本，在一定程度上限制了它的应用范围。
白俄罗斯国家科学院V.G.Gudelev等人设计并制作了一种LD端面抽运的耦合腔可调谐双频Nd:YAG激光器V.G.Gudelev，V.V.Mashko，and N.K.Neekenko et al.，Diode-pumped cw tunable two-frequency YAG:Nd3+laser withcoupled resonators.Appl.Phys.B 76，249-252(2003)。Nd:YAG晶体两端面与球面输出耦合镜构成了三个谐振腔(其中两个有源腔和一个无源腔)，利用这三个腔之间的互耦合特性进行激光纵模选择；通过对处于激光谐振腔之内的输出耦合镜材料施加外部作用力以产生光弹效应，使激光纵模发生分裂，从而输出两正交线偏振1064nm连续波可调谐双频激光，频差调谐范围为50MHz～8.4GHz，在240mW抽运功率下获得了12mW的双频激光输出。这种双频激光器的频差还仍然比较小。
日本通产省邮电通信研究实验室研制了一种LD抽运外腔倍频双纵模Nd:YVO4微片绿光激光系统M.Tani，P.Gu，M.Hyodo，K.Sakai，and T.Hidaka，Generation of coherent terahertz radiation by photomixing of dual-modelasers.Optical and Quantum Electronis 32，503-520(2000)。所用微片厚度为0.5mm，谐振腔长度约3mm，并通过稳频系统控制腔长的热漂移，获得频差为50.5GHz的1064nm双纵模双频激光输出(线宽约100kHz)，经外腔LiNbO3倍频后得到了频差为101GHz的双频532nm绿光输出，当基频光功率为220mW时，532nm绿光输出功率可达65mW。这种双纵模双频Nd:YVO4微片激光器的缺点是其频差很难进一步扩大，而且频差不能调谐。
清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室开展了基于应力双折射效应的LD抽运双频Nd:YAG激光技术研究工作黄春宁，李岩，郭辉等，新型大频差可调谐双频激光器，光电子激光，2002，13(3)229～231。在单块Nd:YAG晶体两面蒸镀介质膜，直接形成封闭的平-凹型谐振腔，当LD抽运功率不太大时可以输出1064nm单纵模激光；通过加压装置将液体压力作用到Nd:YAG晶体的直径方向上，由于应力双折射效应的缘故，激光纵模分裂为两个正交线偏振的o模和e模，从而产生1064nm双频Nd:YAG激光输出，其频差可随外加压力的改变而调谐，实验得到的最大频差为3.4GHz。这种LD抽运应力双折射双频Nd:YAG激光器的缺点是频差调谐范围小，而且因为没有从技术上彻底消除增益空间烧孔效应，所以LD抽运功率不能太高，结果使双频激光的输出功率比较小。
北京理工大学光电工程系设计了基于扭转模腔技术的LD抽运可调谐双频Nd:YAG激光器卢葱葱，赵长明，吴克瑛，利用微失调扭转模腔产生双频激光，北京理工大学学报，1999，19(3)343-347，即在Nd:YAG晶体两侧放置两个晶轴方向相互垂直的1064nm四分之一波片，以消除增益空间烧孔效应，获得单纵模振荡输出；当这两个四分之一波片处于微失调状态时，即可实现双频激光输出，其频差大小取决于两波片的失调量，频差调谐范围从几十MHz到1GHz。这种双频激光器的缺点是频差调谐范围小，而且无法获得频差更大的双频激光输出。
在《中国激光》(2001，28(2)100-102)中的文章《大频差双折射双频Nd:YAG激光器》(作者焦明星，张书练，梁晋文)公开了一种LD抽运双折射双频Nd:YAG激光器，将一只用晶体石英制作的双折射F-P标准具插入LD抽运Nd:YAG激光器的谐振腔内，因腔内存在双折射效应，每一激光纵模分裂为两个互相正交的线偏振模(即o模和e模)；同样，Nd:YAG激光增益带宽范围内F-P标准具的唯一极大透射峰也一分为二(即分裂为o峰和e峰)。若使一个o模位于o峰的中心频率处，并使一个e模位于e峰的中心频率处，即可实现o模和e模的同时运转，从而获得1064nm双频激光输出。实验用晶体石英F-P标准具的几何厚度为0.645mm，切割角(晶体光轴与晶体表面法线之间的夹角)为10°，Nd:YAG激光器腔长为40mm，调整晶体石英F-P标准具在腔内的倾斜角，获得了频差约为2GHz的1064nm正交线偏振双纵模双频激光的同时振荡输出。这种双频激光器的缺点是对腔内石英晶体双折射F-P标准具的调整精度要求比较高，频差比较小而且不能调谐。
目前，国内和国外同行专家研究开发的双频Nd:YAG激光器的频差分别小于3.4GHz和26GHz，LD抽运双纵模双频Nd:YVO4微片绿光激光器的频差为101GHz。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超大频差的LD抽运共增益双腔双频Nd:YAG激光器，解决了现有双频激光器频差比较小的问题，为THz辐射用光电导开关、微波与毫米波系统以及绝对距离干涉测量系统提供理想光源。
本发明所采用的技术方案是，LD抽运共增益双腔超大频差双频Nd:YAG激光器，包括LD和LD控制器，LD通过LD尾纤输出的泵浦光经汇聚光学系统聚焦到Nd:YAG晶体中，Nd:YAG晶体的左端面与输出耦合镜构成激光谐振腔，激光谐振腔内，Nd:YAG晶体的左端面与第一输出耦合镜构成直线腔，直线腔内Nd:YAG晶体之后依次设置有KTP倍频晶体和偏振分光棱镜，与直线腔腔轴相垂直方向并与偏振分光棱镜相对应的位置设置有第二输出耦合镜，Nd:YAG晶体的左端面与第二输出耦合镜构成直角腔，第一输出耦合镜的后面设置第一反射镜，第二输出耦合镜的后面设置第二反射镜，经第一反射镜和第二反射镜反射的两束单频绿光到达第二偏振分光棱镜实现合光。
本发明的特点还在于，偏振分光棱镜的四个工作面均镀1064nm和532nm增透介质膜。
与直线腔腔轴相垂直方向并与偏振分光棱镜相对应的位置设置有第三偏振分光棱镜，第三偏振分光棱镜将透射出的1064nm单频激光送入F-P腔，经伺服控制系统调节与第一输出耦合镜相粘结的压电陶瓷管上的电压。
本发明所采用的另一技术方案是，LD抽运共增益双腔超大频差双频Nd:YAG激光器，包括LD和LD控制器，LD通过LD尾纤输出的泵浦光经汇聚光学系统聚焦到Nd:YAG晶体中，Nd:YAG晶体的左端面与输出耦合镜构成激光谐振腔，激光谐振腔内，Nd:YAG晶体的左端面与第一输出耦合镜构成直线腔，直线腔内Nd:YAG晶体之后依次设置有偏振分光棱镜和KTP倍频晶体，与直线腔腔轴相垂直方向并与偏振分光棱镜相对应的位置设置有第二输出耦合镜，Nd:YAG晶体的左端面与第二输出耦合镜构成直角腔，直角腔内偏振分光棱镜与第二输出耦合镜之间设置有第二KTP倍频晶体，第一输出耦合镜的后面设置第一反射镜，第二输出耦合镜的后面设置第二反射镜，经第一反射镜和第二反射镜反射的两束单频绿光到达第二偏振分光棱镜实现合光。
偏振分光棱镜的四个工作面均镀1064nm和532nm增透介质膜。
在LD抽运Nd:YAG激光器的谐振腔内放置一只偏振分光棱镜(PBS)，以替代传统的单片或多片BP元件，与腔内双折射晶体(如KTP等)组成新型双折射滤光片(如PBS-KTP等)，使激光器以单纵模运转；采用这种新型双折射滤光片选模技术，使具有公共增益介质(Nd:YAG晶体)的两个激光谐振腔均以单纵模工作，从而获得正交线偏振双频Nd:YAG激光同时振荡输出。
本发明采用具有光学各向同性的Nd:YAG晶体作为激光增益介质，其增益带宽约180GHz。两谐振腔的基频光(1064nm)单纵模振荡频率可同时在0～180GHz范围内调节，于是，1064nm正交线偏振双频激光的最大频差可达180GHz，经非线性光学倍频后，正交线偏振双频532nm绿光的最大频差可达360GHz。
图1是本发明LD抽运共增益双腔双频Nd:YAG激光器原理图；其中，a是Nd:YAG增益曲线及PBS-KTP双折射滤光片p分量和s分量光波透过率曲线，b是基频光p分量及s分量“频率梳”，c是基频光双纵模同时振荡模谱。
图2是本发明的一种LD抽运共增益双腔超大频差双频Nd:YAG激光器结构示意图；
图3是本发明的另一种LD抽运共增益双腔超大频差双频Nd:YAG激光器结构示意图；图4是对本发明激光器的一种实验系统示意图。
图中，1.LD控制器，2.LD，3.LD尾纤，4.汇聚光学系统，5.Nd:YAG晶体，6.KTP倍频晶体，7.偏振分光棱镜，8.第一输出耦合镜，9.压电陶瓷管，10.第二输出耦合镜，11.压电陶瓷管，12.第二反射镜，13.第一反射镜，14.第二偏振分光棱镜，15.第三偏振分光棱镜，16.F-P腔；17.伺服控制系统，18.第二KTP倍频晶体。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行详细说明。
由于Nd:YAG激光谱线是均匀加宽的，因此Nd:YAG激光器一般以单纵模振荡，但由于存在增益的空间烧孔效应，当外部激发较强时，Nd:YAG激光器常常工作在多纵模状态，于是，在研究开发双频Nd:YAG激光器的过程中，激光纵模选择技术占有极其重要的地位。在诸多的激光纵模选择技术中，由布儒斯特片BP和非线性光学倍频晶体KTP组成的双折射滤光片BP-KTP选模技术已成功地用于中小功率LD抽运全固态单频激光器中。当抽运功率较大时，会出现多模振荡输出，为解决这一问题，常在激光腔内放置两片或多片BP元件，与腔内KTP晶体共同形成双折射滤光片，使激光器以单纵模振荡。
本发明在LD抽运内腔KTP倍频532nm Nd:YAG绿光激光器的谐振腔内放置一只偏振分光棱镜PBS，以替代传统的单片或多片BP元件，与腔内KTP晶体组成新型双折射滤光片PBS-KTP，使激光器以单纵模运转；采用腔内PBS-KTP双折射滤光片选模技术及光学倍频技术，使具有公共增益介质(Nd:YAG晶体)的两个激光谐振腔均以单纵模工作，从而获得正交线偏振双频Nd:YAG激光同时振荡输出。1064nm双频激光的频差在0～180GHz范围内可调谐，其最大频差可达180GHz，经光学倍频后，正交线偏振双频532nm绿光的频差在0～360GHz范围内可调谐，其最大频差可达360GHz。
图1是本发明LD抽运共增益双腔双频Nd:YAG激光器原理图。Nd:YAG增益曲线及双折射滤光片透过率曲线如图a所示(p分量和s分量透过率曲线分别用实线和虚线表示)；双腔谐振模“频率梳”如图b所示(实线和虚线分别表示基频光p分量及s分量激光纵模谐振频率)；基频光正交线偏振双纵模同时振荡模谱如图c所示。从图中可以看出，通过双腔双折射滤光片选模技术可以实现两正交线偏振双纵模双频1064nm激光的同时振荡，其频差可达180GHz。
本发明LD抽运共增益双腔超大频差双频Nd:YAG激光器结构如图2所示。包括LD 2和LD控制器1，LD 2通过LD尾纤3输出的泵浦光经汇聚光学系统4聚焦到Nd:YAG晶体5中，Nd:YAG晶体5的左端面与输出耦合镜构成激光谐振腔，在激光谐振腔内，Nd:YAG晶体5的左端面与第一输出耦合镜8构成直线腔，在直线腔内Nd:YAG晶体5之后依次设置有KTP倍频晶体6和偏振分光棱镜7，偏振分光棱镜7的四个工作面均镀1064nm和532nm增透介质膜，与直线腔腔轴相垂直方向并与偏振分光棱镜7相对应的位置设置有第二输出耦合镜10，Nd:YAG晶体5的左端面与第二输出耦合镜10构成直角腔。第一输出耦合镜8和第二输出耦合镜10分别与压电陶瓷管9和11相粘接。从第一输出耦合镜8和第二输出耦合镜10出射的两束532nm单频绿光分别经第一反射镜13和第二反射镜12反射，由第二偏振分光棱镜14合光，获得正交线偏振532nm双频绿光。
本发明还采用Pound-Dreve-Hall技术对双频激光的频率和频差进行稳频。在与直线腔腔轴相垂直方向并与偏振分光棱镜7相对应的位置设置第三偏振分光棱镜15，从第三偏振分光棱镜15透射出的1064nm单频激光进入F-P腔16，经伺服控制系统17调节加在压电陶瓷管9上的电压。
可以采用单只或两只双折射晶体与腔内偏振分光棱镜组成一个或两个双折射滤光片，偏振分光棱镜和双折射晶体在腔内的相对位置可以相应地改变。具有公共增益介质--Nd:YAG晶体的直线腔和直角腔可以采用各种稳定腔及临界稳定腔，腔内可包含用于调谐激光振荡频率的各种光学元件(如光楔等)。
本发明提供的另一种LD抽运共增益双腔超大频差双频Nd:YAG激光器结构如图3所示，包括LD 2和LD控制器1，LD 2通过LD尾纤3输出的泵浦光经汇聚光学系统4聚焦到Nd:YAG晶体5中，Nd:YAG晶体5的左端面与输出耦合镜构成激光谐振腔，在激光谐振腔内，Nd:YAG晶体5的左端面与第一输出耦合镜8构成直线腔，在直线腔内Nd:YAG晶体5之后依次设置有偏振分光棱镜7和KTP倍频晶体6，偏振分光棱镜7的四个工作面均镀1064nm和532nm增透介质膜，与直线腔腔轴相垂直方向并与偏振分光棱镜7相对应的位置设置有第二输出耦合镜10，Nd:YAG晶体5的左端面与第二输出耦合镜10构成直角腔，在直角腔内偏振分光棱镜7与第二输出耦合镜10之间设置第二KTP倍频晶体18，与图2结构一样，从第一输出耦合镜8和第二输出耦合镜10出射的两束532nm单频绿光分别经第一反射镜13和第二反射镜12反射，由第二偏振分光棱镜14合光，获得正交线偏振532nm双频绿光。
对于内腔倍频的双频激光系统，1064nm正交线偏振双频激光从腔内偏振分光棱镜7的一个侧面出射，两束532nm单频绿光分别从两谐振腔的输出耦合镜8、10出射并由第二偏振分光棱镜14合光后得到双频绿光输出；对于不采用内腔倍频的双频激光系统，1064nm正交线偏振双频激光从腔内偏振分光棱镜7的一个侧面出射，也可以使两束1064nm单频激光分别从两谐振腔的输出耦合镜出射并合光后得到1064nm双频激光输出。
从直线腔或直角腔输出耦合镜逸出腔外的1064nm单频激光或从腔内偏振分光棱镜7的一个侧面逸出腔外的1064nm正交线偏振双频激光可用于锁定直线腔或直角腔的腔长。通过锁定直线腔或直角腔的光学长度，可以稳定正交线偏振双频1064nm基频光和532nm绿光的频率和频差。
LD控制器1为LD 2提供注入电流并控制其工作温度，从LD尾纤3输出的808nm泵浦光经汇聚光学系统4聚焦到Nd:YAG晶体5中，该晶体左端面镀有对808nm光波增透、同时对1064nm振荡光波高反射的双色介质膜，作为直线腔和直角腔的公共后反射镜；腔内偏振分光棱镜7的工作波长为1064nm，KTP倍频晶体6(II类相位匹配)的光轴与晶面平行并与偏振分光棱镜7的起偏方向成45°角，KTP倍频晶体6的两端面及偏振分光棱镜7的四个工作面均镀1064nm和532nm增透介质膜；第一输出耦合镜8和第二输出耦合镜10的曲率半径均为100mm，表面蒸镀1064nm高反、532nm增透的双色介质膜。
腔内偏振分光棱镜7与KTP晶体6组成双折射滤光片，即PBS-KTP，对直线腔和直角腔的纵模进行选择，使两个谐振腔的1064nm基频光均以单纵模运转。p分量(振动方向平行于图面，用短线表示)基频光单纵模和s分量(振动方向垂直于图面，用圆点表示)基频光单纵模的振荡频率可在Nd:YAG激光增益带宽(0～180GHz)范围内调谐。使直线腔和直角腔的腔长近似相等，并通过微调腔长，使p分量单纵模和s分量单纵模的增益相近或相等，从而实现p分量单纵模和s分量单纵模的同时振荡，其频差可在0～180GHz范围内调谐；加之KTP晶体的非线性频率变换作用，从第一输出耦合镜8和第二输出耦合镜10输出s偏振和p偏振532nm单频绿光，再分别经第一反射镜13和第二反射镜12反射后，由第二偏振分光棱镜14合光，得到正交线偏振双频532nm绿光，其频差变化范围为0～360GHz，最大频差可达360GHz。
由于PBS制作工艺的不完善(光波p分量透过率和s分量反射率均小于100％)，必然会引起一小部分1064nm基频光从腔内偏振分光棱镜7的一侧面逸出腔外，这种逸出腔外的1064nm正交线偏振双频激光经第三偏振分光棱镜15分光后，p分量光波进入F-P腔16，通过伺服控制系统17调节加在压电陶瓷管9(与输出耦合镜8粘接在一起)上的直流电压以锁定直线腔的光学腔长，从而实现基频光p分量单纵模振荡频率的稳定；一旦稳定了基频光p分量单纵模的振荡频率，基频光s分量单纵模振荡频率也随之稳定(因为两谐振腔是完全对称的)。因此，通过锁定直线腔(或直角腔)的光学长度，可以稳定正交线偏振双频1064nm基频光和532nm绿光的频率和频差。
实施例如图3所示的结构，LD 2的标称波长为808nm，LD尾纤3的芯径100μm，数值孔径NA＝0.22，最大出纤功率为1.5W。808nm抽运光经汇聚光学系统4(自聚焦透镜，尺寸为φ2.6mm×6.5mm，数值孔径NA＝0.6)汇聚到Nd:YAG晶体5中。Nd:YAG晶体5的掺杂浓度为1.1％，尺寸规格为3mm×3mm×5mm，通光方向长度为5mm，其抽运端(左端面)镀有双色介质膜，即对1064nm高反射(反射率大于99.8％)、对808nm增透(透过率大于95％)，Nd:YAG晶体5的右端面镀1064nm增透介质膜(透过率大于99.9％)；腔内偏振分光棱镜7的尺寸规格为12.7mm×12.7mm×12.7mm，对1064nm光波p分量透过率和s分量反射率分别为99.6％和99.95％；两只KTP倍频晶体6和18的尺寸规格为2mm×2mm×5mm，通光方向长度为5mm，按II类相位匹配切割，两端面皆镀有1064nm和532nm增透膜(透过率大于99.8％)；第一输出耦合镜9和第二输出耦合镜10的曲率半径均为100mm，球面镀有1064nm高反(反射率大于99％)、532nm增透(透过率大于93％)的双色介质膜。
直线腔和直角腔的光学腔长约为80mm，通过仔细调节谐振腔和腔内元件的方位，实现了双腔532nm绿光同时输出。当Nd:YAG晶体端面抽运光功率为900mW时，测得直线腔和直角腔532nm绿光的输出功率分别为1.3mW和1.8mW；用检偏器检查两路绿光的偏振态，发现它们的确是互相正交的线偏振光；从腔内偏振分光棱镜7侧面逸出的1064nm基频光p分量和s分量的光功率分别为3.2mW和1mW，其偏振方向分别与直线腔和直角腔输出的532nm绿光偏振方向垂直。
以下通过实验来验证本发明的效果。实验系统如图4所示，在Nd:YAG晶体5与偏振分光棱镜7之间放置了一只KTP倍频晶体6，与偏振分光棱镜7组成双折射滤光片PBS-KTP。显然，直线腔与直角腔中包含相同的双折射滤光片PBS-KTP及激光增益介质。该系统中所有光学元器件尺寸规格及特性参数均与图3的相同，直线腔和直角腔的光学长度约为50mm。实验发现从第一输出耦合镜8和第二输出耦合镜10出射的532nm绿光是相互正交的线偏振光，其偏振方向分别与直线腔和直角腔内1064nm基频光偏振方向垂直；当Nd:YAG晶体5的端面抽运光功率为900mW时，从第一输出耦合镜8和第二输出耦合镜10输出的532nm绿光功率分别为3mW和1mW；从腔内偏振分光棱镜7侧面逸出的1064nm基频光经第三偏振分光棱镜15分光，测得p分量和s分量的光功率分别为7.1mW和0.6mW。由于直线腔和直角腔的绿光输出功率以及从腔内偏振分光棱镜7侧面逸出的1064nm基频光功率均比较小，不便在双腔情况下采用共焦F-P扫描干涉仪观察腔内双折射滤光片PBS-KTP的选模效果。将图4中直线腔的第二输出耦合镜10移去，在该位置处测得1064nm/532nm光功率为24.4mW，从偏振分光棱镜7另一侧面逸出的1064nm基频光功率为18.5mW，从第一输出耦合镜8输出的532nm绿光功率为4.2mW。用1064nm共焦F-P扫描干涉仪(自由光谱范围为3.75GHz)观察直线腔的模式，结果发现，该激光腔1064nm基频光以单纵模运转。
权利要求
1.一种LD抽运共增益双腔超大频差双频NdYAG激光器，包括LD(2)和LD控制器(1)，LD(2)通过LD尾纤(3)输出的泵浦光经汇聚光学系统(4)聚焦到NdYAG晶体(5)中，NdYAG晶体(5)的左端面与输出耦合镜构成激光谐振腔，其特征在于，所述的激光谐振腔内，NdYAG晶体(5)的左端面与第一输出耦合镜(8)构成直线腔，在直线腔内NdYAG晶体(5)之后依次设置有KTP倍频晶体(6)和偏振分光棱镜(7)，与直线腔腔轴相垂直方向并与偏振分光棱镜(7)相对应的位置设置有第二输出耦合镜(10)，NdYAG晶体(5)的左端面与第二输出耦合镜(10)构成直角腔，所述第一输出耦合镜(8)的后面设置第一反射镜(13)，所述第二输出耦合镜(10)的后面设置第二反射镜(12)，经第一反射镜(13)和第二反射镜(12)反射的两束单频绿光到达第二偏振分光棱镜(14)实现合光。
2.按照权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述的偏振分光棱镜(7)的四个工作面均镀1064nm和532nm增透介质膜。
3.按照权利要求1所述的激光器，其特征在于，与直线腔腔轴相垂直方向并与偏振分光棱镜(7)相对应的位置设置有第三偏振分光棱镜(15)，第三偏振分光棱镜(15)将透射出的1064nm单频激光送入F-P腔(16)，经伺服控制系统(17)调节与第一输出耦合镜(8)相粘结的压电陶瓷管(9)上的电压。
4.一种LD抽运共增益双腔超大频差双频Nd:YAG激光器，包括LD(2)和LD控制器(1)，LD(2)通过LD尾纤(3)输出的泵浦光经汇聚光学系统(4)聚焦到Nd:YAG晶体(5)中，Nd:YAG晶体(5)的左端面与输出耦合镜构成激光谐振腔，其特征在于，所述的激光谐振腔内，Nd:YAG晶体(5)的左端面与第一输出耦合镜(8)构成直线腔，直线腔内Nd:YAG晶体(5)之后依次设置有偏振分光棱镜(7)和KTP倍频晶体(6)，与直线腔腔轴相垂直方向并与偏振分光棱镜(7)相对应的位置设置有第二输出耦合镜(10)，Nd:YAG晶体(5)的左端面与第二输出耦合镜(10)构成直角腔，在直角腔内偏振分光棱镜(7)与第二输出耦合镜(10)之间设置有第二KTP倍频晶体(18)，所述第一输出耦合镜(8)的后面设置第一反射镜(13)，所述第二输出耦合镜(10)的后面设置第二反射镜(12)，经第一反射镜(13)和第二反射镜(12)反射的两束单频绿光到达第二偏振分光棱镜(14)实现合光。
5.按照权利要求4所述的激光器，其特征在于，所述的偏振分光棱镜(7)的四个工作面均镀1064nm和532nm增透介质膜。
全文摘要
本发明公开的LD抽运共增益双腔超大频差双频Nd:YAG激光器，包括LD、LD控制器、LD尾纤、汇聚光学系统及激光谐振腔，Nd:YAG晶体的左端面与第一输出耦合镜构成直线腔，直线腔内Nd:YAG晶体之后依次设置KTP倍频晶体和偏振分光棱镜，与直线腔腔轴相垂直方向并与偏振分光棱镜相对应的位置设置有第二输出耦合镜，Nd:YAG晶体的左端面与第二输出耦合镜构成直角腔，两谐振腔内包含相同的Nd:YAG晶体和由偏振分光棱镜与KTP倍频晶体组成的双折射滤光片，使两谐振腔均以单纵模运转；直线腔和直角腔内可包含两只KTP倍频晶体，与偏振分光棱镜组成两个双折射滤光片，使两谐振腔均以单纵模运转。从直线腔和直角腔输出的两束单频绿光经合光后，得到正交线偏振双频532nm绿光，其最大频差可达360GHz。
文档编号H01S3/0941GK1905294SQ20061010447
公开日2007年1月31日 申请日期2006年8月7日 优先权日2006年8月7日
发明者焦明星 申请人:西安理工大学