[發明專利]具有單一束激光輸出或線陣激光輸出的自倍頻激光器

有效

• 申請號: 201010159918.2
• 申請日: 2010-04-23
• 公開（公告）號: CN102074888A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 許祖彥;宗楠;韓琳;王保山;彭欽軍;王繼揚;張懷金;王正平;于浩海;蔣民華
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所;山東大學
• 主分類號: H01S3/16
• 分類號: H01S3/16;H01S3/109;H01S3/102;H01S3/042;H01S3/06;H01S3/082
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;高宇

1.一種具有單一束激光輸出的自倍頻激光器，包括第一泵浦源和第二泵浦源、光學晶體、激光諧振腔A鏡、激光諧振腔B鏡和具有散熱和控溫功能的第一晶體冷卻控溫裝置；其特征在于，所述光學晶體為自倍頻晶體，所述的自倍頻晶體制作成長度L×寬度W×厚度H的板條狀，切割時長度方向為自倍頻晶體的相位匹配方向，為通光方向；該自倍頻晶體的板條的兩頭的端面(11)，經光學拋光并鍍上對于基頻光和倍頻光高透射的膜；所述板條狀的自倍頻晶體放置在第一晶體冷卻控溫裝置上，所述泵浦源對準自倍頻晶體的一個面進行泵浦，并在泵浦光進入處鍍對泵光高透的膜，進行泵浦并被充分吸收，所述激光諧振腔A鏡和激光諧振腔B鏡的膜分別鍍在所述板條狀的自倍頻晶體兩頭的端面上，或者在所述板條狀的自倍頻晶體兩頭的端面(11)外側分別放置獨立的激光諧振腔A鏡和激光諧振腔B鏡，使得基頻激光和倍頻激光在晶體內沿“一”字傳播，實現單一束激光輸出；

其中，在所述激光諧振腔A鏡的膜為對于基頻光高反射率、對于倍頻光高透射率的膜；在所述激光諧振腔B鏡的膜為對于基頻光高反射率、對于倍頻光高反射率的膜。

2.根據權利要求1所述的具有單一束激光輸出的自倍頻激光器，其特征在于，還包括第二晶體冷卻控溫裝置，所述的第二晶體冷卻控溫裝置設置在自倍頻晶體的另一表面。

3.根據權利要求1所述的具有單一束激光輸出的自倍頻激光器，其特征在于，所述泵浦源對準自倍頻晶體的任一個面進行泵浦指的是泵浦源對板條狀自倍頻晶體的兩頭端面或其中一端面進行泵浦、對板條狀自倍頻晶體前后側面或其中一側面進行泵浦、在板條晶體非制冷面的上表面大面積進行泵浦或者在板條狀自倍頻晶體兩末端部分的上下表面處進行泵浦。

4.根據權利要求1所述的具有單一束激光輸出的自倍頻激光器，其特征在于，所述第一激光諧振腔A或第二激光諧振腔B鏡，分別是平凹鏡、平平鏡、平凸鏡、石英晶片基質，光學玻璃等材料，或者直接將其制作在板條型自倍頻晶體端面上。

5.根據權利要求1所述的具有單一束激光輸出的自倍頻激光器，其特征在于，所述自倍頻晶體為摻釹三硼酸鈣氧釔晶體Nd:YCOB、摻釹三硼酸鈣氧釔釓晶體Nd:GdCOB或摻鐿四硼酸鋁釔晶體Yb:YAB。

6.一種具有線陣激光輸出的自倍頻激光器，包括第一泵浦源、光學晶體、激光諧振腔和具有散熱和控溫功能的第一晶體冷卻控溫裝置；其特征在于，所述光學晶體為自倍頻晶體，所述的自倍頻晶體制作成長度L×寬度W×厚度H的板條狀，該板條狀的自倍頻晶體的兩頭的端面11切成斜面；在該自倍頻晶體的上表面或下表面鍵合第一襯底，或者上表面和下表面分別鍵合第一襯底和第二襯底，或者在該自倍頻晶體的上表面和下表面鍍上對于基頻光高反的膜，或者在該自倍頻晶體的上表面鍍上對于基頻光高反、倍頻光高透的膜，下表面鍍上對于基頻光高反的膜；并且在該自倍頻晶體的一個表面安裝第一晶體冷卻控溫裝置，或者第一晶體冷卻控溫裝置和第二晶體冷卻控溫裝置分別安裝在該自倍頻晶體的2個表面上；所述的第一泵浦源對準所述自倍頻晶體的一個面進行泵浦，或在板條晶體非制冷面的上表面大面積進入泵浦，泵光進入處鍍對泵光高透的膜，進行泵浦并被充分吸收；所述激光諧振腔A鏡和激光諧振腔B鏡的膜分別鍍在所述板條狀的自倍頻晶體兩頭的端面上，使得基頻激光和倍頻激光在晶體內沿“之”字傳播，倍頻光在板條狀的自倍頻晶體的表面成線陣輸出，或在端面成單一束激光輸出；

其中，所述自倍頻晶體切割方向為：該自倍頻晶體前后側面平行于兩個非線性系數較大的相位匹配方向(θ1，φ1)和(θ2，φ2)所確定的平面，該自倍頻晶體的上下表面垂直于這兩個相位匹配方向(θ1，φ1)和(θ2，φ2)的平分線；

當諧振腔直接鍍在晶體端面時，所述的端面斜角為α/2；

其中，所述激光諧振腔A鏡鍍的膜為對于基頻光高反射率、對于倍頻光高透射率的膜；在所述激光諧振腔B鏡鍍的膜為對于基頻光高反射率、對于倍頻光高反射率的膜。