复合腔四倍频全固态激光器的制作方法

专利名称：复合腔四倍频全固态激光器的制作方法
技术领域：
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本实用新型涉及一种复合腔四倍频全固态激光器，属于半导体激光泵 浦全固态激光器技术领域，是对连续波输出的半导体激光泵浦四倍频输 出全固态激光器谐振腔的改进。
背景技术：
半导体激光泵浦连续波内腔四倍频输出全固态激光谐振腔光路有几 种第一种是直腔方式，在腔镜和输出镜构成的谐振腔内同轴安置增益 介质、二倍频晶体和四倍频晶体，即谐振腔内三种波长光同轴，它结构 简单，谐振腔内三种波长激光模式良好匹配，但存在四倍频效率不高、 光噪声大和四倍频光易造成增益介质和二倍频晶体的光损伤等不足；第
二种是折叠腔方式，在长臂腔镜和折叠镜之间安置增益介质、二倍频晶 体，折叠镜和短臂腔镜之间安置四倍频晶体，它仅能避免造成四倍频光 对增益介质和二倍频晶体的光损伤，，但依然存在四倍频效率不高和光噪
声大等不利因素；第三种是外复合腔方式，在主腔腔镜和二倍频输出镜 构成的谐振主腔内同轴安置增益介质、二倍频晶体，在外复合腔腔镜和 四倍频输出镜构成的外复合腔内同轴安置四倍频晶体，谐振主腔和外复 合腔之间由透镜进行光空间模式的匹配，它可提高四倍频效率、避免造 成四倍频光对增益介质和二倍频晶体的光损伤、腔镜膜的制作要求不高、 但存在结构复杂、复合腔耦合效率低、调整极困难的不足。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种复合腔四倍频全固态激光器，是一种 新的双光路复合腔模式，其直接耦合效率高，可大幅度提高四倍频效率; 分光镜组有光隔离器作用，四倍频光不对增益介质和二倍频晶体造成光 损伤；谐振主腔和外复合腔结构相对独立，调整容易；二倍频晶体和四 倍频晶体均采用I类匹配形式，光噪声不大。
本实用新型的技术方案是这样实现的 一种复合腔四倍频全固态激光 器，包括半导体激光器座、半导体激光器、泵光耦合镜、泵光耦合镜座、 增益介质、二倍频和四倍频波长双色高反腔镜座、增益介质座、二倍频 和四倍频波长双色高反腔镜、分光镜组座、分光镜组、四倍频晶体、四 倍频晶体座、二倍频晶体座、二倍频晶体、基频和二倍频波长双色高反 腔镜、基频和二倍频双色波长双色高反腔镜座、基板和外壳；其中半导 体激光器，发射与增益介质吸收相对应波长的激光，固定在铜制半导体 激光器座上；泵光耦合镜固定在泵光耦合镜座上；增益介质固定在铝制 增益介质座中，固定在铝制分光镜组座上的分光镜组；二倍频晶体，固 定在铝制和频晶体座上；基频和二倍频双色波长双色高反腔镜，固定在 铝制基频和二倍频双色波长双色高反腔镜座中；四倍频晶体，固定在铝 制四倍频晶体座上；二倍频和四倍频波长双色高反腔镜，固定在铝制二 倍频和四倍频波长双色高反腔镜座中；半导体激光器座、泵光耦合镜座、 二倍频和四倍频波长双色高反腔镜座、增益介质座、分光镜组座、四倍 频晶体座、基频和二倍频双色波长双色高反腔镜座均固定在基板上，罩 在外壳中；其特征在于泵光耦合镜面向增益介质的通光表面与分光镜
组、基频和二倍频双色波长双色高反腔镜构成基频谐振腔，二倍频晶体 置放在分光镜组到基频和二倍频双色波长双色高反腔镜座之间光路中， 基频和二倍频双色波长双色高反腔镜座、分光镜组与二倍频和四倍频波 长双色高反腔镜构成二倍频复合腔，四倍频晶体置放在分光镜组到二倍 频和四倍频波长双色高反腔镜之间光路中；泵光耦合镜的表面镀基频波
长高反膜和泵光波长抗反膜；泵光耦合镜面向增益介质的通光表面基频 波长高反膜和泵光波长抗反膜，增益介质的通光表面基频波长抗反膜； 分光镜组中间夹层镀基频和四倍频波长抗反膜和二倍频波长高反膜，靠 近增益介质的表面镀基频波长抗反膜，靠近二倍频晶体的表面镀基频波 长和二倍频波长抗反膜，靠近四倍频晶体的表面镀四倍频波长和二倍频 波长抗反膜，另一表面镀四倍频波长抗反膜；基频和二倍频双色波长双 色高反腔镜表面镀基频和二倍频波长高反膜；四倍频波长双色高反腔镜 表面镀四倍频波长和二倍频波长高反膜。
本实用新型的积极效果是复合腔直接耦合效率高，可大幅度提高四 倍频效率；分光镜组有光隔离器作用，四倍频光不对增益介质和二倍频 晶体造成光损伤；腔镜膜的制作要求不高，成本低；谐振主腔和外复合 腔结构相对独立，调整容易；二倍频晶体和四倍频晶体均采用I类匹配 形式，光噪声不大。


图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结构附图对本实用新型做进一步的描述如图1所示， 一种复
合腔四倍频全固态激光器，半导体激光器2发射与增益介质(Nd: YV04)5 吸收相对应波长(808nm)的激光，固定在铜制半导体激光器座2上；泵光 耦合镜3面向半导体激光器2的表面镀泵光波长(808nm)抗反膜，面向增 益介质的通光表面基频波长(1064nm)高反膜和泵光波长(808nm)抗反膜 固定在泵光耦合镜座4上；增益介质(Nd: YV04)5的表面镀基频波长 (1064皿)抗反膜，起到基频谐振腔腔镜作用，固定在铝制增益介质座7 中，吸收泵光后发射基频波长(1064nm)的光；固定在铝制分光镜组座9 上的分光镜组10中间夹层镀基频波长(1064nm)和四倍频波长(266nm)抗 反膜和二倍频波长(532nm)高反膜，靠近增益介质(Nd: YV04)5的表面镀 基频波长(1064nm)抗反膜，靠近二倍频晶体(LBO) 14的表面镀基频波长 (1064nm)和二倍频波长(532nm)抗反膜，靠近四倍频晶体(BBO) 11的表 面镀四倍频波长(266nm)和二倍频波长(532nm)抗反膜，图中向上表面镀 四倍频波长(266nm)抗反膜；二倍频晶体14的二个通光表面镀基频波长 a064nm)和二倍频波长(532nm)抗反膜，固定在铝制和频晶体座13上； 基频和二倍频双色波长双色高反腔镜15，靠近二倍频晶体(LBO) 14的 表面镀基频波长(1064mn)和二倍频波长(532nm)抗反膜高反膜，固定在 铝制基频和二倍频双色波长双色高反腔镜座16中；四倍频晶体11的二 个通光表面镀四倍频波长(266nm)和二倍频波长(532nm)抗反膜，固定在 铝制四倍频晶体座12上；二倍频和四倍频波长双色高反腔镜8，靠近四 倍频晶体(BBO) 11的表面镀四倍频波长(266nm)和二倍频波长(532nm) 高反膜，固定在铝制二倍频和四倍频波长双色高反腔镜座6中；半导体 激光器座l、泵光耦合镜座4、 二倍频和四倍频波长双色高反腔镜座6、
增益介质座7、分光镜组座9、四倍频晶体座12、基频和二倍频双色波长
双色高反腔镜座16均固定在基板17上，罩在外壳18中；
由半导体激光器2发出的808nm波长泵浦光入射所对应的Nd: YV04 增益介质5中形成增益区，激发出的基频1064nm波长的荧光，在增益介 质5面向泵光耦合镜3的表面镀基频1064nm波长高反膜和泵光808nnT波 长抗反膜、增益介质5、分光镜组10与基频和二倍频双色波长双色高反 腔镜座16构成基频谐振腔内振荡产生基频1064nm波长的激光；基频 1064nm波长的激光通过置放在分光镜组10到二倍频双色波长双色高反腔 镜座16之间光路中的二倍频晶体14时产生二倍频532nm波长的激光； 二倍频532nm波长的激光能量在基频1064nm和二倍频532nm双色波长双 色高反腔镜15、分光镜组10与二倍频532mn和四倍频266nm波长双色高 反腔镜8构成的二倍频波长复合腔内按(卜TTRi) —i函数形式积存，通过 置放在分光镜组10和二倍频和四倍频波长双色高反腔镜8之间光路中的 四倍频晶体11产生四倍频266nm波长的激光，通过分光镜组10朝图中 向上方向输出。
权利要求1、一种复合腔四倍频全固态激光器，包括半导体激光器座(1)、半导体激光器(2)、泵光耦合镜(3)、泵光耦合镜座(4)、增益介质(5)、二倍频和四倍频波长双色高反腔镜座(6)、增益介质座(7)、二倍频和四倍频波长双色高反腔镜(8)、分光镜组座(9)、分光镜组(10)、四倍频晶体(11)、四倍频晶体座(12)、二倍频晶体座(13)、二倍频晶体(14)、基频和二倍频波长双色高反腔镜(15)、基频和二倍频双色波长双色高反腔镜座(16)、基板(17)和外壳(18)；其中半导体激光器(2)，发射与增益介质(5)吸收相对应波长的激光，固定在铜制半导体激光器座(1)上；泵光耦合镜(3)固定在泵光耦合镜座(4)上；增益介质(5)固定在铝制增益介质座(7)中，固定在铝制分光镜组座(9)上的分光镜组(10)；二倍频晶体(14)，固定在铝制和频晶体座(13)上；基频和二倍频双色波长双色高反腔镜(15)，固定在铝制基频和二倍频双色波长双色高反腔镜座(16)中；四倍频晶体(11)，固定在铝制四倍频晶体座(12)上；二倍频和四倍频波长双色高反腔镜(8)，固定在铝制二倍频和四倍频波长双色高反腔镜座(6)中；半导体激光器座(2)、泵光耦合镜座(4)、二倍频和四倍频波长双色高反腔镜座(6)、增益介质座(7)、分光镜组座(9)、四倍频晶体座(12)、基频和二倍频双色波长双色高反腔镜座(16)均固定在基板(17)上，罩在外壳(18)中；其特征在于泵光耦合镜(3)面向增益介质(5)的表面与分光镜组(10)、基频和二倍频双色波长双色高反腔镜(15)构成基频谐振腔，二倍频晶体(14)置放在分光镜组(10)到基频和二倍频双色波长双色高反腔镜座(16)之间光路中，基频和二倍频双色波长双色高反腔镜座(16)、分光镜组(10)与二倍频和四倍频波长双色高反腔镜(8)构成二倍频复合腔，四倍频晶体(11)置放在分光镜组(10)到二倍频和四倍频波长双色高反腔镜(8)之间光路中。
2、 根据权利要求1所述的一种复合腔四倍频全固态激光器，其 特征在于所述的泵光耦合镜(3)面向增益介质(5)的表面镀基频波 长高反膜和泵光波长抗反膜。
3、 根据权利要求1所述的一种复合腔四倍频全固态激光器，其 特征在于所述的分光镜组(10)中间加层镀基频和四倍频波长抗反膜 和二倍频波长高反膜。
4、 根据权利要求1所述的一种复合腔四倍频全固态激光器，其 特征在于所述的二倍频和四倍频波长双色高反腔镜(8)，表面镀四倍 频波长和二倍频波长高反膜。
专利摘要本实用新型涉及一种复合腔四倍频全固态激光器，其特征在于增益介质面向泵光耦合镜的表面镀基频波长高反膜和泵光波长抗反膜、增益介质、分光镜组与基频和二倍频双色波长双色高反腔镜座构成基频谐振腔，二倍频晶体置放在分光镜组到基频和二倍频双色波长双色高反腔镜座之间光路中，基频和二倍频双色波长双色高反腔镜座、分光镜组与二倍频和四倍频波长双色高反腔镜构成二倍频复合腔，四倍频晶体置放在分光镜组到二倍频和四倍频波长双色高反腔镜之间光路中。是一种新的双光路复合腔模式，其直接耦合效率高，可大幅度提高四倍频效率；分光镜组有光隔离器作用，四倍频光不对增益介质和二倍频晶体造成光损伤；谐振主腔和外复合腔结构相对独立，调整容易；二倍频晶体和四倍频晶体均采用I类匹配形式，光噪声不大。
文档编号H01S3/109GK201191704SQ200820071499
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