[發明專利]447nm藍色激光器及獲得基模熱穩定447nm藍色激光的方法

有效

• 申請號: 201110150428.0
• 申請日: 2011-06-07
• 公開（公告）號: CN102244359A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 朱思祁;胡志朋;陽其國;陳振強
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: H01S3/13
• 分類號: H01S3/13
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛;張偉杰

1.一種447nm藍色激光器，其特征在于，所述激光器具有V型結構諧振腔，所述V型結構諧振腔包括依次設置的第一平凹全反鏡（1）、側面泵浦系統（2）、折疊鏡（3）、第一塊非線性晶體（4）、第二塊非線性晶體（5）和第二平凹全反鏡（6），其中第一平凹全反鏡（1）和側面泵浦系統（2）位于V型結構其中一臂中,?第一塊非線性晶體（4）、第二塊非線性晶體（5）和第二平凹全反鏡（6）位于V型結構另一臂中，折疊鏡（3）位于V型結構兩臂的交匯點上，所述側面泵浦系統（2）包括摻釹激光晶體、激光二極管陣列和供電電源。

2.根據權利要求1所述的藍色激光器，其特征在于：所述第一平凹全反鏡（1）和側面泵浦源系統（2），位于同一軸上；第一塊非線性晶體、第二塊非線性晶體和第二平凹全反鏡位于同一軸上。

3.根據權利要求1所述的藍色激光器，其特征在于：所述側面泵浦系統（2），所述摻釹激光晶體為摻釹鋁酸釔激光晶體。

4.根據權利要求1所述的藍色激光器，其特征在于：所述的第一塊非線性晶體（4）是三硼酸鉍非線性晶體，第二塊非線性晶體（5）是偏硼酸鋇非線性晶體。

5.根據權利要求1所述的藍色激光器，其特征在于：所述側面泵浦系統（2）的泵浦源是激光二極管陣列，泵浦方式是側面泵浦。

6.根據權利要求5所述的藍色激光器，其特征在于：所述激光二極管是波長為808nm的激光二極管。

7.一種利用權利要求1～6任一項所述的連續447nm藍色激光器獲得基模熱穩定447nm藍色激光的方法，其特征在于，包括如下實現步驟：

最優值計算步驟，包括：計算第一平凹全反鏡（1）到側面泵浦系統（2）的距離L1的最優值、側面泵浦系統（2）到折疊鏡（3）的距離L2的最優值、折疊鏡（3）到第二平凹全反鏡（6）的距離L3的最優值，以及第一平凹全反鏡（1）的曲率半徑R1的最優值和第二平凹全反鏡（6）的曲率半徑R2的最優值；

根據距離L1的最優值、距離L2的最優值、距離L3的最優值、曲率半徑R1的最優值和曲率半徑R2的最優值搭建V型結構諧振腔，然后開啟側面泵浦系統，輸出基模熱穩定的藍光激光。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于：所述最優值計算步驟包括：

測量激光晶體在特定功率下的熱焦距以及激光晶體棒的直徑大小；

分別對距離L1、距離L2、距離L3、曲率半徑R1和曲率半徑R2選取多個不同的參數值；

計算V型結構諧振腔在距離L1、距離L2、距離L3、曲率半徑R1和曲率半徑R2采用不同參數值且激光晶體在特定功率下的熱焦距以及激光晶體棒的直徑大小為固定值的情況下的傳播矩陣，所述傳播矩陣即滿足ABCD變換法則的矩陣，從而獲得A、B、C、D四個值，通過傳播矩陣計算出激光晶體上的諧振腔穩定性、激光晶體表面基模光斑尺寸和熱穩定性；

最后通過諧振腔穩定性條件、激光晶體表面基模光斑尺寸及熱穩定性，選擇符合諧振腔穩定性判別條件并能通過激光晶體棒的孔徑自選模作用實現單模輸出，且熱穩定性最好的一組變量參數作為最優值；

所述諧振腔穩定性條件為滿足-1<???????????????????????????????????????????????(A+D)<1?；

所述通過激光晶體棒的孔徑自選模作用實現單模輸出即滿足：

激光晶體表面基模光斑尺寸值大于激光晶體棒的孔徑。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，對距離L1、距離L2、距離L3、曲率半徑R1和曲率半徑R2選取多個不同的參數值的取值順序，是從取值范圍的最小值開始按一定精度的掃描步長增加至取值范圍的最大值，并依次計算V型結構諧振腔在距離L1、距離L2、距離L3、曲率半徑R1和曲率半徑R2采用不同參數值的情況下的傳播矩陣。

10.根據權利要求7所述的方法，其特征在于：激光晶體在特定功率下的熱焦距由諧振腔穩定法測量得來，激光晶體棒的直徑大小則使用游標卡尺或螺旋測微儀測得。