专利名称：碳化硅激光器的制作方法
领域激光器领域现有技术传统的激光器有半导体激光器、气体激光器等。其工艺复杂、制造成本高。最近美国西北大学H.CAO等发明了一种GaN和ZnO粉体激光器。它在三倍频锁模Nd:YAG激光器泵浦下发射的激光频率在超紫外区。但它有以下缺点，激发阈值高，发射的频率同时有几个[1]。
任务针对以上缺点，本发明采用一种新的材料一碳化硅(SiC)粉体制造激光器，其特点是泵浦阈值极低，且发射的激光频率是相当稳定的单一频率。本发明所用的材料要求不严，从微米级到纳米级均可，或纳米到微米级的混合体。碳化硅(SiC)的颗粒形状可为球状、不规则状或纤维状、晶须等形状。
内容所用为各种方法制备的碳化硅(SiC)粉体。碳化硅(SiC)粉体为微米级、纳米级，或微米级到纳米级的混合体。碳化硅(SiC)的晶体结构可为立方、六方及任意多型。碳化硅(SiC)的颗粒形状可为球状、不规则状或纤维状、晶须等形状。粉体可置于任何衬底或任意形犬的容器中，也可以粘贴到任何材料的表面。面积不小于50μm2，厚度大于1μm。
用不同波长的泵浦激光源泵浦，其所发射的激光频率不同。在三倍频锁模Nd:YAG激光器泵浦下发射的激光频率在超紫外区。用Ar+激光作为泵浦源则出射蓝色激光。出射激光的线宽小于0.3nm。所以可称为可变频激光器。泵浦源激光的束斑可以是条带状也可以是点状的。泵浦源激光可采用从X射线激光到红外波段的激光器，都能发出比泵浦激光稍长的激光。
在不同功率的泵浦源下，其发射激光的强度是连续可调的。即在泵浦源的频率固定的情况下，碳化硅(SiC)粉体出射的激光功率是连续可调的。
激光产生的原理是碳化硅(SiC)粉体是强的发光材料，发光效率高。粉体中的高度无序结构，使发光产生光散射，散射光在空间形成光学谐振腔，谐振腔中的光“自我形成”激光。这是一种典型的协同现象。由于谐振腔是球形的，所以发出一种频率的激光。激光在空间全方位发射，具有空间均匀性。
优点(1)各种晶体结构、各种形状及微米级以下的各种粒级碳化硅(SiC)粉体都能作为本发明的激光器材料。
(2)泵浦源激光可采用从X射线激光到红外波段的激光器，都能发出比泵浦激光稍长的激光。
(3)本激光器的输出功率连续可调。
(4)在空间全方位发射激光。
参考文献1．H.Cao,et al. Appl.Phys,Lett.,Vol.73,No.25,21 Dec(1998)实例材料纳米碳化硅(SiC)晶须粉体松散粉体，厚度为1.0微米，面积为1*1mm2。
衬底玻璃或白纸。
泵浦源Ar+激光器(514nm)。任意方向入射，泵浦功率从0.001mW到35mW。全方位可接收到波长为536nm的激光，激光线宽小于0.3nm。碳化硅(SiC)粉体出射的激光强度随泵浦激光的功率连续可调。
附
图1粘贴或置于任意衬底上的碳化硅(SiC)粉体激光器附图2粘贴或置于任意形状容器中的碳化硅(SiC)粉体激光器
权利要求
(1)各种方法制备的碳化硅(SiC)粉体为微米级、纳米级，或微米级到纳米级的混合体。
(2)碳化硅(SiC)的晶体结构可为立方、六方及任意多型。
(3)碳化硅(SiC)的颗粒形状可为球状、不规则状或纤维状、晶须等形状。
(4)粉体可置于任何衬底或任意形状的容器中，也可以粘贴到任何材料的表面，或制成阵列。
(5)泵浦源激光可采用从X射线激光到红外波段的激光。泵浦源激光的束斑可以是条带状也可以是点状的。
全文摘要
碳化硅(SiC)粉体激光器是一种单频、强度连续可调的新型激光器。它需要激光来泵浦,并且随泵浦激光的频率不同,碳化硅(SiC)粉体出射的激光频率也不同。碳化硅(SiC)粉体出射的激光为空间全方位的。碳化硅(SiC)粉体的平均粒径从微米级到纳米级均可,或纳米到微米级的混合体。SiC的颗粒形状可为球状、不规则状或纤维状、晶须等形状。产生激光的碳化硅(SiC)粉体要求一定的厚度和面积,一般为面积不小于50μm
文档编号H01S3/16GK1304195SQ99120120
公开日2001年7月18日 申请日期1999年12月13日 优先权日1999年12月13日
发明者张洪涛 申请人:张洪涛