[發明專利]一種白光固體激光器

有效

• 申請號: 201110191377.6
• 申請日: 2011-07-09
• 公開（公告）號: CN102868083A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 劉在洲;孫峰;張保;陳偉;東芳;李彪
• 申請（專利權）人: 湖北久之洋紅外系統有限公司
• 主分類號: H01S3/0941
• 分類號: H01S3/0941;H01S3/109;H01S3/00;H01S3/06;H01S3/16;H01S3/10
• 代理公司: 武漢凌達知識產權事務所(特殊普通合伙) 42221
• 代理人: 宋國榮

技術領域

本發明涉及一種白光固體激光器，特別適用于激光照明、激光顯示和激光眩目。

背景技術

采用紅綠藍三基色激光合束技術是實現白激光的最常用方法，目前最常用的方法是采用單臺紅綠藍激光器進行光束合成，體積偏大，各基色激光還需要單獨調試再合成，在批量化生產過程中增加了生產步驟，降低了生產效率，增加了生產成本。

發明內容

本發明的目的是克服現有的技術的缺點，提供一種以結構緊湊半導體直接端面泵浦固體激光器和周期極化非線性晶體倍頻器及白光合成技術，實現一種結構緊湊、高轉換效率、易調試和批量化生產的白光固體激光器。

本發明的技術方案是：一種白光固體激光器，由半導體激光器陣列、激光晶體、非線性晶體和光學系統組成；激光晶體與非線性晶體?組成基頻光的諧振腔；激光晶體具有激光晶體第一端面和激光晶體第二端面，其中，激光晶體第一端面和非線性晶體第二端面上均直接鍍有膜系，分別構成基頻光的諧振腔的腔鏡；所述非線性晶體為周期極化非線性晶體；

所述的半導體激光器陣列為一維線陣，發光面靠近激光晶體第一端面；

所述的激光晶體第一端面分成三個單元，分別是：A單元，B單元，C單元；三個單元之間緊密接觸，并分別鍍上與第一基頻光，第二基頻光，第三基頻光?相對應的高反膜和與半導體激光器陣列激光波長對應的增透膜；

所述的非線性晶體第二端面分成三個單元，分別是：a單元，b單元，c單元；三個單元之間緊密接觸，并分別鍍上與第一基頻光，第二基頻光，第三基頻光相對應的高反膜和與第一倍頻光，第二倍頻光，第三倍頻光?相對應的增透膜；對應的非線性晶體極化周期分別滿足倍頻第一基頻光，第二基頻光，第三基頻光相位匹配的要求；

所述的光學系統為紅綠藍激光合成系統，用于將第一倍頻光，第二倍頻光，第三倍頻光?合成光束輸出。

在上述技術方案基礎上具有附加技術特征的進一步的技術方案是：

所述的白光固體激光器，?半?導?體?激?光?器?陣?列?其?發?光?面??占空比≤2?.5?：1，發光元功率≤2.5W，發光元之間間隔為150～250μm；發光元至少有9個。

所述的白光固體激光器，半導體激光器陣列其激光發射波長為80Xnm或88Xnm；發光元尺寸為100μm×1μm。

所述的白光固體激光器，激光晶體為摻釹Nd激光晶體；半導體激光器陣列的發光面的尺寸小于激光晶體第一端面尺寸；激光晶體第一端面的三個單元A單元，B單元，C單元尺寸與合成光束所需紅、綠、藍激光功率所需半導體激光發光元總個數尺寸相匹配。

所述的白光固體激器，非線性晶體為周期極化晶體PPLN或PPKTP或PPSLT，極化周期滿足倍頻基頻光相位匹配的要求，處在基頻光的諧振腔內，非線性晶體第二端面三個單元a單元，b單元，c單元的尺寸與相對應的基頻光的尺寸匹配。

所述的白光固體激光器，激光晶體第二端面?上鍍有第一基頻光、第二基頻光和第三基頻光增透膜。

所述的白光固體激光器，激光晶體和非線性晶體相靠近，或者連接成一體。

所述的白光固體激光器，基頻光其光波長為13XXnm時，激光晶體第一端面和非線性晶體笫二端面相對應的單元鍍10XXnm增透膜。

所述的白光固體激光器，基頻光其光波長為9XXnm時，激光晶體第一端面和非線性晶體第二端面相對應的單元鍍10XXnm、13XXnm增透膜。

所述的白光固體激光器，?激光晶體為Nd：YAG時,基頻光光波長分別為946nm，1064nm和1319nm；激光晶體為Nd：YVO4時,基頻光光波長分別為914nm，1064nm和1342nm。

本發明主要優點為：1.結構緊湊，三基色光同時調試，易小型化和批量生產；2.高泵浦耦合效率和光光轉換效率；3.激光輸出功率穩定、低噪音；4.光束質量好、低空間相干性；4.諧振腔易調節，工作溫度寬，在較差環境工作可靠；5.晶體內部較低的激光功率，激光器工作壽命長。

附圖說明

圖1?白光固體激光器結構示意圖；

圖2?耦合光學系統結構1示意圖；

圖3?耦合光學系統結構2示意圖。