[發(fā)明專利]一種單塊環(huán)形諧振腔激光器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810070828.9
• 申請日: 2008-03-28
• 公開（公告）號: CN101257183A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳礪;郭磊;胡企銓;凌吉武
• 申請（專利權(quán)）人: 福州高意通訊有限公司
• 主分類號: H01S3/083
• 分類號: H01S3/083;H01S3/06;H01S3/10
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光領(lǐng)域，尤其涉及環(huán)形光路中兩個方向的損耗不同，實現(xiàn)環(huán)形諧振腔單向輸出的單塊環(huán)形諧振腔激光器。

背景技術(shù)

在激光器領(lǐng)域，單向環(huán)形諧振腔激光器是單頻激光器一種很好設(shè)計方案。常規(guī)環(huán)形諧振腔激光器的光學(xué)元件多、光路復(fù)雜，激光器的腔長不易控制，因此人們發(fā)明了單塊非平面環(huán)形諧振腔激光器，如美國專利號為USP4,578,793的“單塊非平面環(huán)形諧振腔激光器”，其主要特點是：僅采用單塊Nd:YAG晶體制作成激光諧振腔，同時利用Nd:YAG作為磁光材料巧妙形成單向環(huán)形諧振腔激光器，其光路是非平面光路，作為激光器的光學(xué)器件加工難度大、要求精度高，難以形成大規(guī)模生產(chǎn)和低成本器件，因此限制了它作為高性能的激光器被廣泛應(yīng)用。另外，中國專利公開號CN?101132101A的“一種單塊環(huán)形諧振腔激光器”專利申請的光路為三角形，光學(xué)器件加工相對較為復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種制造工藝簡單，成本低的單塊環(huán)形諧振腔激光器。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明環(huán)形諧振腔激光器包括磁光增益介質(zhì)和光學(xué)晶體元件，其中磁光增益介質(zhì)設(shè)有一個入射面和三個反射面，其內(nèi)部設(shè)有一個孔，使光線不能在兩個相對面之間垂直傳播，入射面鍍偏振相關(guān)膜，對基波S分量高反，對P分量大部分透射，光學(xué)晶體元件設(shè)在環(huán)形光路上，設(shè)在磁光增益介質(zhì)的反射面上。

在上述磁光增益介質(zhì)的入射面上設(shè)有棱鏡。

或者環(huán)形諧振腔激光器包括磁光增益介質(zhì)和兩個光學(xué)晶體元件，其中磁光增益介質(zhì)設(shè)有一個入射面和三個反射面，其內(nèi)部設(shè)有一個孔，使光線不能在兩個相對面之間垂直傳播，磁光增益介質(zhì)的入射面上設(shè)有一個光學(xué)晶體元件，其連接面鍍普通高反射膜，另一個光學(xué)晶體元件設(shè)在的環(huán)形光路上，設(shè)在磁光增益介質(zhì)的反射面上。

上述設(shè)在磁光增益介質(zhì)反射面上的光學(xué)晶體元件的光軸方向與垂直光線截面方向的夾角為θ，θ為光在磁光材料里的偏振方向旋轉(zhuǎn)角度。

上述的反射面為平面或球形面，或者在反射面的環(huán)形光路上設(shè)球面鏡。

又或者環(huán)形諧振腔結(jié)構(gòu)包括普通棱鏡、1/4波片、激光增益介和磁光玻璃或法拉第旋轉(zhuǎn)器，其中普通棱鏡設(shè)有一個入射面和三個反射面，其內(nèi)部設(shè)有一個孔，使光線不能在兩個相對面之間垂直傳播，入射面鍍偏振相關(guān)膜，對基波S分量高反，對P分量大部分透射，激光增益介與1/4波片相連，1/4波片設(shè)在環(huán)形光路上，設(shè)在普通棱鏡的反射面上，1/4波片的光軸與光路截面的垂線方向形成夾角，磁光玻璃或法拉第旋轉(zhuǎn)器設(shè)在環(huán)形光路上，設(shè)在普通棱鏡的反射面上。

再或者環(huán)形諧振腔結(jié)構(gòu)包括普通棱鏡、1/4波片、激光增益介和磁光玻璃或法拉第旋轉(zhuǎn)器，其中普通棱鏡設(shè)有一個入射面和三個反射面，其內(nèi)部設(shè)有一個孔，使光線不能在兩個相對面之間垂直傳播，入射面上設(shè)有一個光學(xué)晶體元件，其連接面鍍普通高反射膜，激光增益介與1/4波片相連，1/4波片設(shè)在環(huán)形光路上，設(shè)在普通棱鏡的反射面上，1/4波片的光軸與光路截面的垂線方向形成夾角，磁光玻璃或法拉第旋轉(zhuǎn)器設(shè)在環(huán)形光路上，設(shè)在普通棱鏡的反射面上。

上述的光學(xué)晶體元件為波片、對基波S分量高反和P分量大部分透射的PBS偏振膜、雙折射晶體棱鏡、雙折射晶體平片、雙折射晶體平片組、雙折射楔角片、雙折射楔角片組或者偏振片，是改變光的偏振狀態(tài)的元件。

上述的波片、雙折射晶體棱鏡、雙折射晶體平片、雙折射晶體平片組、雙折射楔角片、雙折射楔角片組或偏振片采用激光增益介質(zhì)基質(zhì)晶體制作。

上述的波片首選是1/4波片，不能選用1/2波片或全波片。

本發(fā)明采用以上技術(shù)，利用光學(xué)晶體元件對環(huán)形光路中一個方向進(jìn)行偏振損耗，實現(xiàn)激光的光路在一個平面內(nèi)環(huán)行，光路簡單、結(jié)構(gòu)簡單，構(gòu)成環(huán)形光路的磁光增益介質(zhì)或棱鏡為方形，光學(xué)晶體元件為常規(guī)的光學(xué)器件，加工難度小，便于大規(guī)模生產(chǎn)，制造成本相對低。同時它們可以采用光膠或深化光膠膠合成一體，從而有很好的熱穩(wěn)定性和頻率穩(wěn)定性。

附圖說明

現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步闡述：

圖1是本發(fā)明環(huán)形諧振腔結(jié)構(gòu)之一的示意圖；

圖2是本發(fā)明環(huán)形諧振腔結(jié)構(gòu)之二的示意圖；

圖3是本發(fā)明環(huán)形諧振腔結(jié)構(gòu)之三的示意圖；

圖4是本發(fā)明環(huán)形諧振腔結(jié)構(gòu)之四的示意圖；

圖5是本發(fā)明環(huán)形諧振腔結(jié)構(gòu)之五的示意圖；

圖6是本發(fā)明環(huán)形諧振腔結(jié)構(gòu)之六的示意圖；

圖7是本發(fā)明環(huán)形諧振腔結(jié)構(gòu)之七的示意圖；

圖8是本發(fā)明環(huán)形諧振腔結(jié)構(gòu)之八的示意圖。

具體實施方式