[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

技術領域

本發明涉及全固態激光領域，特別涉及一種基于板條狀自倍頻晶體、具有單一束激光輸出或線陣激光輸出的固體激光器。

背景技術

某些晶體不僅具有非線性特性，可以進行非線性頻率變換，而且當在這種基質中摻入稀土激活離子時，還可作為激光增益材料。這種復合功能晶體可以用于產生基頻激光，并通過自身的非線性效應對該基頻光進行倍頻，從而產生倍頻激光輸出，因此被稱為自倍頻晶體?；谧员额l晶體的激光器被稱為自倍頻激光器。由于它復合功能性強、結構緊湊、穩定性高而受到人們青睞。

目前，自倍頻激光器多為端面泵浦塊狀或棒狀晶體方式[1.1?W?CWself-frequency-doubled?diode-pumped?Yb:YAl₃(BO₃)₄?laser，Peter?Dekker，Judith?M.Dawes，James?A.Piper，Yaogang?Liu，Jiyang?Wang，OpticsCommunications，195(2001)431-436]。這種泵浦方式下，晶體內縱向熱梯度大，影響了基頻光光束質量和倍頻效率。

發明內容

本發明的目的是針對目前自倍頻激光器晶體內縱向熱梯度大、自倍頻效率不高的問題；從而提供一種將自倍頻晶體設計成板條狀，使激光在晶體中沿“一”字型或“之”字傳播的具有單一束激光輸出或線陣輸出的自倍頻激光器。該激光器使用板條狀自倍頻晶體，一方面，增大了晶體的有效冷卻面積，有利于晶體高效散熱和精確控溫，減小晶體內熱梯度，使倍頻過程更好地滿足相位匹配要求；另一方面，不僅可以實現單一束激光輸出，也可以實現線陣激光輸出。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明提供的具有單一束激光輸出、激光在晶體內沿“一”字型傳播的自倍頻激光器，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，切割晶體長度方向為自倍頻晶體的相位匹配方向即為通光方向；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的一個面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，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，或者在所述板條狀的自倍頻晶體兩頭的端面(即板條狀的自倍頻晶體長邊的兩端)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。

在上述的技術方案中，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。

在上述的技術方案中，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。