[發明專利]二極管泵浦摻鐿激光器

無效

• 申請號: 201080052722.1
• 申請日: 2010-09-20
• 公開（公告）號: CN102668275A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: A·S·包科
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: H01S3/109
• 分類號: H01S3/109;H01S3/16;H01S3/0941
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 丁曉峰

相關申請的交叉引用

本申請要求2009年9月22日提交的美國專利申請No.12/564,591的優先權。

技術領域

本發明涉及一種頻率轉換激光源，并且，更具體地講，涉及一種被構造用于改進發射穩定性的二極管泵浦激光器。

發明內容

提供了二極管泵浦的摻鐿玻璃激光器或摻鐿玻璃陶瓷激光器。根據本發明的一個實施例，提供了一種包括光泵、玻璃或玻璃陶瓷增益介質、波長轉換器件和輸出濾波器的激光源。增益介質包括摻鐿玻璃或摻鐿玻璃陶瓷增益介質，并通過包括最大吸收峰和次大吸收峰的吸收光譜來表征，最大吸收峰和次大吸收峰各自沿著增益介質的吸收光譜的不同波長部分設置。光泵和增益介質被構造成使得泵浦波長λ與增益介質的次大吸收峰比與增益介質的最大吸收峰更精密地對準。

附圖說明

當結合以下附圖閱讀時，能夠最好地理解本發明的特定實施例的以下詳細描述，附圖中用相似的附圖標記來指示相似的結構，并且其中：

圖1和2示出了根據本發明的不同類型的頻率轉換激光源的各個方面；以及

圖3示出了根據本發明的一個實施例的增益介質的吸收光譜。

具體實施方式

首先參見圖1，提供了光泵浦激光源100，該激光源100包括被構造成產生通過泵浦波長λ表征的光泵浦光束的光泵10、耦合光學器件15、玻璃或玻璃陶瓷增益介質20、波長轉換器件30和輸出濾波器40。如圖1中所示出的，玻璃或玻璃陶瓷增益介質20沿著從光泵10向下游延伸到輸出濾波器40的光路徑設置在輸出濾波器40的上游，該濾波器40通常被構造為帶有集成IR濾波器的外部鏡，但可以僅包括沒有任何顯著濾波特性的輸出窗口或輸出孔。

如圖3中所示出的，增益介質20包括摻鐿玻璃或摻鐿玻璃陶瓷增益介質，并通過包括最大吸收峰A和次大吸收峰B的吸收光譜來表征，每個吸收峰沿著增益介質20的吸收光譜的不同波長部分設置。次大吸收峰B在圖3中示出為具有大約50nm的“近峰”帶寬B^*。相比之下，最大吸收峰A具有窄得多的近峰帶寬A^*，即，遠小于10nm。在實施本發明的各種實施例過程中，出于下面詳細討論的原因，考慮到“近峰”帶寬應理解為在比最大光吸收峰小約5dB/m處的峰值的帶寬，可以設想，次大吸收峰B應該限定至少約20nm的近峰帶寬B^*。應當指出，本文提出上述帶寬值是為了有助于量化最大吸收峰A和次大吸收峰B之間的差值。帶寬值作為用于實現本發明的概念的指引被引入，并且不應解釋為絕對表示，其可因實施例不同而變化，并且通常將取決于多種參數。

雖然根據常規實踐這樣做將是違反直覺的，但是光泵10和增益介質20被構造成使得泵浦波長λ與更低效率的次大吸收峰B比與更高光譜效率的最大吸收峰A更精密地對準。結果，使用增益介質20且被構造用于在主發射波長λ^*下的固態光泵浦激光器發射的光泵浦激光源100，將很適合在更寬的操作溫度范圍內穩定操作，因為次大吸收峰B的近峰吸收帶寬B^*比最大吸收峰A的近峰吸收帶寬A^*寬得多。本發明人已經認識到，這種操作模式尤其非常適合泵浦波長λ隨操作溫度顯著漂移的應用，如較不復雜的相對便宜的激光器的情況那樣。本發明人還認識到，可歸結于與次大吸收峰B對準的任何效率損失可通過由消除對復雜的溫度穩定方案的需求而獲得的效率來至少部分地補償。

在本發明的特定實施例中，泵浦波長λ被選擇，使得它在光泵的整個操作波長漂移范圍內被限制到次大吸收峰B的近峰帶寬B^*。替代地或另外地，增益介質20可被構造成使得次大吸收峰B的近峰帶寬B^*大于光泵10的操作波長漂移。為了描述和限定本發明，應當指出，光泵10的“操作波長漂移”涵蓋這樣的范圍，在該范圍內光泵10的發射波長在正常操作使用下漂移，不包括在顯示的圖像中持續時間長度不足以被肉眼覺察的不顯著的波長尖峰或其它波長偏離。

熟悉波長轉換器件在頻率轉換激光源中的使用的技術人員應當理解，波長轉換器件30由QPM波長轉換帶寬來表征，在該帶寬內，主發射波長λ^*被轉換為頻率轉換的輸出波長。在實施本發明的概念中，優選的是確保主發射波長λ^*落入波長轉換器件30的QPM帶寬內。