连续波三倍频全固态激光器的制作方法

专利名称：连续波三倍频全固态激光器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种连续波三倍频全固态激光器，属于半导体激光泵 浦全固态激光器技术领域。 技术背景-
传统连续波三倍频输出的半导体激光泵浦全固态紫外激光器有二种 一种是腔外三倍频输出的全固态激光器件，采用由腔镜、增益介质、调Q 器件、输出镜构成的谐振腔产生单一近红外基波激光通过二倍频晶体及 三倍频晶体获得紫外波长输出方式，严格的讲是一种准连续方式，不能 产生真正连续波的紫外激光，与本发明关系不大。另一种连续波外复合 腔和频全固态激光器件，采用由腔镜、增益介质、二倍频晶体、输出镜 构成的谐振腔产生连续波近红外基波和二倍频可见双波长激光输出，再 通过耦合系统注入由外复合腔腔镜、三倍频晶体、复合腔输出镜构成的 外复合腔产生连续波三倍频波长输出的方式。此类激光器光路较为复杂， 而且由于基本原理是二个谐振腔严格同步运转，注入复合腔的基波的频 率与空间模式的任何微小扰动严重影响输出和频激光转换效率，既对功 率稳定性和重复性的控制技术要求极高，因此使用价值有限。 发明内容
本实用新型的目的在于提供一种连续波三倍频全固态激光器，是一 种新的包括增益介质、二个非线性晶体和四个谐振腔镜在内双光路激光 复合谐振腔的模式，能够在无耦合系统条件下保证基波空间模式的匹配
继而有效提高光转换效率和功率稳定性和重复性。
本实用新型的技术方案是这样实现的连续波三倍频全固态激光器, 包括半导体激光器、半导体激光器座、泵光耦合镜组、泵光耦合镜座、 基频波长腔镜、基频波长腔镜座、增益介质、增益介质座、二向色镜、 二向色镜座、二倍频晶体、二倍频晶体座、紫外输出腔镜、紫外输出腔 镜座、三倍频晶体、三倍频晶体座、全反镜、全反镜座、基板和外壳； 增益介质固定在增益介质座上；二向色镜固定在铝制二向色镜座上；二 倍频晶体、固定在二倍频晶体座、紫外输出腔镜固定在紫外输出腔镜座 上；三倍频晶体固定在三倍频晶体座上；全反镜固定在全反镜座上；半 导体激光器座、泵光耦合镜座、基频波长腔镜座、增益介质座、二向色 镜座、二倍频晶体座、紫外输出腔镜座、三倍频晶体座和全反镜座均固 定在基板上，罩在外壳中；其特征在于固定在铜制半导体激光器座上 的半导体激光器发射与增益介质吸收相对应波长的激光，通过固定在泵 光耦合镜座中的泵光耦合镜组注入增益介质；基频波长腔镜，表面镀基 频波长高反膜和半导体激光波长抗反膜，固定在铝制基频波长腔镜座中； 基频波长腔镜、增益介质、紫外输出腔镜和全反镜构成基频谐振腔，二 向色镜、二倍频晶体、紫外输出腔镜和全反镜构成二倍频谐振腔，基频 谐振腔的光路和二倍频谐振腔的光路从二向色镜到全反镜之间同轴，三 倍频晶体置放在紫外输出腔镜和全反镜之间光路中。
本实用新型积极效果是二倍频波长激光被二向色镜隔离在增益介质 外，避免了基频波长激光的退偏效应；三倍频波长激光被隔离在增益介 质之外，避免了增益介质受紫外辐射后的色心效应；二倍频谐振腔被包
含在基频谐振腔中，且与基频谐振腔共轴，避免了频率与空间模式的任 何微小扰动严重影响输出三倍频激光转换效率。


图1本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的描述如图l所示，连续波三 倍频全固态激光器，半导体激光器l为发射与增益介质7Nd: YV04晶体吸 收相对应808nm波长的激光的GaAlAs半导体激光器1，固定在铜制的半 导体激光器座2上；泵光耦合镜组3固定在铝制的泵光耦合镜座4上； 基频波长腔镜5，朝向增益介质7的表面镀808nm波长抗反膜，朝向泵光 耦合镜组3的表面镀基频1064nm波长高反膜和808nm波长抗反膜，固定 在铝制基频波长腔镜座6中；增益介质7为Nd: YV04晶体，可吸收半导 体激光器1发射的808nm波长激光后发射基频1064nm波长的荧光，二个 表面镀基频1064nm波长抗反膜，固定在铝制增益介质座8上；二向色镜 9，朝向增益介质7的表面镀基频1064nm波长抗反膜，朝向紫外输出腔 镜13的表面镀基频1064nm波长抗反膜和二倍频532nm波长高反膜，固 定在铝制二向色镜座10上；紫外输出腔镜13，朝向二向色镜9的表面镀 基频1064nm波长及二倍频532nm波长高反膜和三倍频355nm波长抗反膜， 另一表面镀三倍频355nm波长抗反膜，固定在铝制紫外输出腔镜座14上； 二倍频晶体11为I类角度相位匹配的LBO晶体，二个表面镀基频1064nm 波长及二倍频532nm波长抗反膜，固定在铝制二倍频晶体座12中；三倍 频晶体15为工I类角度相位匹配的LBO晶体，二个表面镀基频1064nm波
长及二倍频532nm波长抗反膜，固定在铝制三倍频晶体座16中；全反镜 17朝向紫外输出腔镜13的表面镀基频1064nm波长、二倍频532nm波长 和三倍频355mii波长高反膜，固定在铝制全反镜座18中；半导体激光器 座2、泵光耦合镜座4、基频波长腔镜座6、增益介质座8、 二向色镜座 10、 二倍频晶体座12、紫外输出腔镜座14、三倍频晶体座16、全反镜座 18均固定在基板19上，罩在外壳20中。
由基频波长腔镜5、增益介质7Nd: YV04晶体、紫外输出腔镜13和 全反镜17构成基频谐振腔，由二向色镜9、 二倍频晶体U、紫外输出腔 镜13和全反镜17构成二倍频谐振腔，基频谐振腔的光路和二倍频谐振 腔的光路从二向色镜9到全反镜17之间同轴，三倍频晶体15置放在紫 外输出腔镜13到全反镜17之间光路中。
GaAlAs半导体激光器1发射与增益介质7 Nd: YV04晶体吸收相对应 808nm波长的激光，通过泵光耦合镜组3注入增益介质7 Nd: YV04晶体； 增益介质7 Nd: YV04晶体吸收GaAlAs半导体激光器1发射的激光后发射 基频1064nm波长的荧光；1064nm荧光在由基频波长腔镜5、增益介质7Nd: YV04晶体、紫外输出腔镜13和全反镜17构成基频谐振腔中形成振荡，形 成基频1064nm波长激光；基频1064nm波长激光通过二倍频晶体11产生 二倍频532nm波长激光，并在由二向色镜9、 二倍频晶体11、紫外输出 腔镜13和全反镜17构成二倍频谐振腔中获得增益放大；基频1064nm波 长激光和二倍频532nm波长激光二次通过位于紫外输出腔镜13和全反镜 17之间的三倍频晶体15产生三倍频355mii波长的激光，由紫外输出腔镜 13输出腔外。
权利要求1、一种连续波三倍频全固态激光器，包括半导体激光器(1)、半导体激光器座(2)、泵光耦合镜组(3)、泵光耦合镜座(4)、基频波长腔镜(5)、基频波长腔镜座(6)、增益介质(7)、增益介质座(8)、二向色镜(9)、二向色镜座(10)、二倍频晶体(11)、二倍频晶体座(12)、紫外输出腔镜(13)、紫外输出腔镜座(14)、三倍频晶体(15)、三倍频晶体座(16)、全反镜(17)、全反镜座(18)、基板(19)和外壳(20)；增益介质(7)固定在增益介质座(8)上；二向色镜(9)固定在铝制二向色镜座(10)上；二倍频晶体(11)固定在二倍频晶体座(12)、紫外输出腔镜(13)固定在紫外输出腔镜座(14)上；三倍频晶体(15)固定在三倍频晶体座(16)上；全反镜(17)固定在全反镜座(18)上；半导体激光器座(2)、泵光耦合镜座(4)、基频波长腔镜座(6)、增益介质座(8)、二向色镜座(10)、二倍频晶体座(12)、紫外输出腔镜座(14)、三倍频晶体座(16)和全反镜座(18)均固定在基板(19)上，罩在外壳(20)中；其特征在于固定在铜制半导体激光器座(2)上的半导体激光器(1)，发射与增益介质(7)吸收相对应波长的激光，通过固定在泵光耦合镜座(4)中的泵光耦合镜组(3)注入增益介质(7)；基频波长腔镜(5)，表面镀基频波长高反膜和半导体激光波长抗反膜，固定在铝制基频波长腔镜座(6)中；基频波长腔镜(5)、增益介质(7)、紫外输出腔镜(13)和全反镜(17)构成基频谐振腔，二向色镜(9)、二倍频晶体(11)、紫外输出腔镜(13)和全反镜(17)构成二倍频谐振腔，基频谐振腔的光路和二倍频谐振腔的光路从二向色镜(9)到全反镜(17)之间同轴，三倍频晶体(15)置放在紫外输出腔镜(13)和全反镜(17)之间光路中。
专利摘要本实用新型涉及一种连续波三倍频全固态激光器，其特征在于基频波长腔镜、增益介质、紫外输出腔镜和全反镜构成基频谐振腔，二向色镜、二倍频晶体、紫外输出腔镜和全反镜构成二倍频谐振腔，基频谐振腔的光路和二倍频谐振腔的光路从二向色镜到全反镜之间同轴，三倍频晶体置放在紫外输出腔镜和全反镜之间光路中。避免了基频波长激光的退偏效应；避免了增益介质受紫外辐射后的色心效应；二倍频谐振腔被包含在基频谐振腔中，且与基频谐振腔共轴，避免了频率与空间模式的任何微小扰动严重影响输出三倍频激光转换效率。
文档编号H01S3/08GK201191705SQ200820071498
公开日2009年2月4日 申请日期2008年3月11日 优先权日2008年3月11日
发明者叶子青, 权 郑 申请人:长春新产业光电技术有限公司