[發明專利]一種腔內倍頻微片激光器及其制備方法

無效

• 申請號: 201310213057.5
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103311787A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 陳建林
• 申請（專利權）人: 福建華科光電有限公司
• 主分類號: H01S3/08
• 分類號: H01S3/08;H01S3/02
• 代理公司: 福州市鼓樓區京華專利事務所(普通合伙) 35212
• 代理人: 宋連梅

技術領域

本發明涉及一種腔內倍頻微片激光器。

背景技術

如圖1所示，通常腔內倍頻微片激光器由半導體激光器1’、耦合透鏡2’、激光晶體3’、倍頻晶體4’組成，其中激光晶體3’與倍頻晶體4’被加工成高精度平行平片，并且在激光晶體3’前端面鍍制基頻光及倍頻光的高反射率的薄膜，作為激光腔的前腔鏡5’。在倍頻晶體4’后端面鍍制對基頻光高反射率，對倍頻光高透過率的薄膜，作為激光腔的后腔鏡6’。再將激光晶體3’及倍頻晶體4’未鍍膜的面用光膠、深化光膠或膠合的方法粘合成一個整體。

這種腔內倍頻微片激光器的特點是用光膠或深化光膠或膠合的方法將激光晶體平片與倍頻晶體平片粘接成一體微片激光器。其缺點在于，如果采用膠合的辦法將激光晶體與倍頻晶體粘接成一體，在較高出光功率運轉情況下，因腔內基頻光光功率密度很大，使得膠合層中的膠在很短的時間內變質退化，由此膠合層帶來的損耗也跟著增大，因此限制了微片激光器的出光功率及使用壽命。如果采用光膠、深化光膠將激光晶體與倍頻晶體粘合成一體的辦法，雖然不存在著膠合層的變質退化，但因其粘合強度的限制，在制造過程或使用過程中存在著開膠的情況，并且還因為激光晶體及倍頻晶體材質不同，熱膨脹系數不同，用此類方法強行粘接在一起，使得使用過程中熱應力急劇增大，最終影響到其激光腔的穩定性，從而限制了出光功率及光斑質量。

為了克服以上的缺點，通常的辦法一是將激光晶體與倍頻晶體分立，不再粘接，并通過精密的調節機構將激光晶體平片與倍頻晶體平片調節到其平行度小于10秒以內并用膠將兩晶體的側面固定在一載體上，做成分立的平平腔結構。此法的缺點在于，為了使如此高精度的調整成為可能，一方面需要將晶體尺寸做大，以方便夾持，另一方面需要花費大量的時間，做微細的平平腔調節，直至最佳的出光狀態，因此該方法即費晶體物料也費人力工時。

通常辦法二是使用加工精密的平行度小于10秒的中間帶孔的圓形或方形玻璃或晶體墊片將鍍了腔鏡膜的激光晶體與倍頻晶體分開，做成分立的平平腔結構的激光器。用此方法的缺點在于加工中間帶孔的圓形或方形玻璃或晶體墊片工藝復雜，成本高昂，并且因墊片需要較大的徑向空間尺寸，從而使激光晶體及倍頻晶體需要加大徑向空間尺寸，也浪費了材料。

通常辦法三是將激光晶體，倍頻晶體分開，不再粘接，并引入額外的平凹腔鏡，做成分立的平凹腔結構的激光器。此法雖然較容易調節及裝配，但因采用額外的平凹腔鏡，一方面增大了體積，另一方面也增加了成本。

發明內容

本發明要解決的技術問題之一，在于提供一種腔內倍頻微片激光器，在實現小尺寸的同時與通常的微片激光器相比，能極大程度地提高出光功率及改善光斑質量，且成本低。

本發明要解決的技術問題之一是這樣實現的：一種腔內倍頻微片激光器，包括按通光方向上依次排列半導體泵浦激光器、耦合透鏡、激光晶體及倍頻晶體，所述激光晶體前端面鍍制基頻光及倍頻光的高反射率的薄膜，作為激光腔前腔鏡，所述倍頻晶體后端面鍍制對基頻光高反射率，對倍頻光高透過率的薄膜，作為激光腔的后腔鏡，所述激光晶體的后端面和倍頻晶體的前端面鍍制對基頻光的增透膜，所述激光晶體和倍頻晶體之間且位于通光口徑外的兩側區域分別設有一根去除涂覆層后的裸纖，該兩裸纖將激光晶體及倍頻晶體兩平面等間距隔離開，從而使激光晶體與倍頻晶體形成分立的平平腔結構。

本發明要解決的技術問題之二，在于提供一種腔內倍頻微片激光器的制備方法，在實現小尺寸的同時與通常的微片激光器相比，能極大程度地提高出光功率及改善光斑質量，且成本低。

本發明要解決的技術問題之二是這樣實現的：一種腔內倍頻微片激光器的制備方法，包括

步驟10、將激光晶體與倍頻晶體加工成高精度平行平片；

步驟20、在激光晶體前端面鍍制基頻光及倍頻光的高反射率的薄膜，作為激光腔前腔鏡，在倍頻晶體后端面鍍制對基頻光高反射率，對倍頻光高透過率的薄膜，作為激光腔的后腔鏡；

步驟30、將所述激光晶體的后端面和倍頻晶體的前端面鍍制對基頻光的增透膜；

步驟40、將激光晶體及倍頻晶體鍍對基頻光增透膜的一面相向放置，并在通光口徑外的兩側區域用兩根裸纖作為空間隔離體，將激光晶體及倍頻晶體兩平面等間距隔離開，從而使激光晶體與倍頻晶體形成分立的平平腔結構；

其中，所述步驟20和步驟30不分先后順序。

本發明具有如下優點：采用本發明的微片激光器結構，具有以下的優勢：