[發明專利]單縱模激光器

無效

• 申請號: 200810071637.4
• 申請日: 2008-08-27
• 公開（公告）號: CN101340051A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 吳礪;凌吉武;盧秀愛;馬英俊;陳衛民;伍鶴會
• 申請（專利權）人: 福州高意通訊有限公司
• 主分類號: H01S3/06
• 分類號: H01S3/06;H01S3/08;H01S3/109;H01S3/11;H01S3/10
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發明領域本發明涉及激光領域，尤其涉及一種采用激光腔包括倍頻晶體和其它非激光增益介質的通過擴大泵浦面積來提高輸出功率，使能起振縱模間隔拉大，即保證單橫模條件下由單縱模基波輸出或倍頻光輸出的單縱模激光器。

背景技術

在激光腔理論中，獲得通過擴大泵浦面積來提高輸出功率，這是激光腔中引入標準具107，使能起振縱模間隔拉大，即保證單橫模條件下由單縱模輸出，通常方式采用雙折射晶體波片與起偏器，包括Lyot濾波器法、短腔法、標準具法、扭擺腔法、短程吸收法。其中短程吸收法于幾十年前已提出，其基本原理如圖1所示，激光腔包括激光增益介質101、激光腔后腔鏡S2，激光增益介質101的厚度為X，泵浦光吸收深度為ΔX，短程吸收法原理是：當采用高濃度激光增益介質，在泵浦光功率較低時，泵浦光吸收深度很淺，且ΔX很小；當X激光振蕩所有波長起點均在激光增益介質101的一端，ΔX小于各波長駐波從端面到完全波峰和波谷錯位點，那么增益大的波長先起振消耗所有激光粒子，使其它波長不能起振，從而獲得單縱橫輸出。在過去的文獻中，由于激光增益介質太厚，當泵浦光大于閾值十幾倍或二十倍時，就產生多縱橫，所以通常微片薄片式激光器只能輸出幾十mW，最多100mW功率。還有文獻采用短腔與短程吸收法相結合，在整個微片厚度保證縱橫間隔大于激光增益半高寬，使腔長變短，限制了增益介質和倍頻晶體的厚度，影響了泵浦光的耦合效率和諧波轉化效率；并且腔長變短，使基膜在腔中的束腰直徑變大，當泵浦功率較大時，易產生多橫模，所以亦限制了總的單縱模激光輸出功率。

綜上所述，傳統的短程吸收法或短程吸收與短腔法相結合，通常只能使泵浦光高于激光腔閾值的幾倍，大多只有二、三十倍，即只能獲得十幾mW至多100～200mW單縱橫的基波輸出。

發明內容

本發明目的是提供一種采用短腔法可以獲得中低功率輸出單縱模基波或倍頻光的單縱模激光器。

本發明采用以下技術方案：單縱模激光器包括泵浦光源、光學耦合系統和激光腔，激光腔包括激光增益介質和后腔片或膜，前腔膜鍍在激光增益介質的泵浦輸入端，其中激光增益介質為激光增益介質超薄薄片，其厚度小于短程吸收產生單縱模所允許的最長厚度，并且膠合在輔助固定光學元件上。

上述的輔助固定光學元件為一片或兩片，為一片時，任意膠合在激光增益介質前后面；為兩片時，膠合在激光增益介質前后面各一片。

上述的激光腔中，在激光增益介質與后腔片或膜之間，設有與激光增益介質功能不同的光學元件。

上述的光學元件為倍頻晶體、被動調Q晶體、激光增益介質基質相同的非摻雜材料、擴束望遠鏡、標準具、楔角片或雙折射晶體Lyot濾片或者擴束望遠鏡、標準具、楔角片或雙折射晶體Lyot濾片與倍頻晶體或被動調Q晶體的結合體。

上述的輔助固定光學元件同時為倍頻晶體、被動調Q晶體或激光增益介質基質相同的非摻雜材料。

上述的激光腔采用分離腔或者微片腔。

本發明采用以上技術方案，由于采用激光增益介質超薄薄片厚度小于短程吸收產生單縱模所允許的最長厚度，即使泵浦功率加大，泵浦區域始終在短程吸收長度，從而仍可獲得通過擴大泵浦面積來提高輸出功率，這是激光腔中引入標準具107，使能起振縱模間隔拉大，即保證單橫模條件下由單縱模輸出，從而克服了常見的短程吸收靠提高激光增益介質濃度，或者減少泵浦功率使泵浦光吸收深度控制在短程吸收范圍內的方法所帶來的僅只適用低功率泵浦，低功率輸出的弱點，確保短程吸收的可靠性，并且提高泵浦泵功率和輸出功率。輔助固定光學元件具有固定激光增益介質超薄薄片，增加其硬度以及散熱作用，提高激光腔的工作穩定性。同時，在該激光腔中設置各種功能性的光學元件，使得本發明單縱模激光器有更廣闊的應用領域。

附圖說明

現結合附圖對本發明做進一步詳述：

圖1是現有短腔法激光腔的結構原理示意圖；

圖2是本發明單縱模激光器的結構原理示意圖；

圖3是本發明單縱模激光器的激光腔結構之二的示意圖；

圖4是本發明單縱模激光器的激光腔結構之三的示意圖；

圖5是本發明單縱模激光器的激光腔結構之四的示意圖；

圖6是本發明單縱模激光器的激光腔結構之五的示意圖；

圖7是本發明單縱模激光器的激光腔結構之六的示意圖；

圖8是本發明單縱模激光器的激光腔結構之七的示意圖；

圖9是本發明單縱模激光器的激光腔結構之八的示意圖；

圖10是本發明單縱模激光器的激光腔結構之九的示意圖；

圖11是本發明單縱模激光器的激光腔結構之十的示意圖。

具體實施方式