[發明專利]一種寬溫綠光激光器

有效

• 申請號: 201410317232.X
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN104051950B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 馬長勤
• 申請（專利權）人: 青島鐳視光電科技有限公司
• 主分類號: H01S3/16
• 分類號: H01S3/16;H01S3/0941;H01S3/109
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙)11316
• 代理人: 滑春生,趙永偉

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技術領域

本發明屬于激光技術領域，特別涉及一種產生寬溫綠光激光的激光器。

背景技術

半導體泵浦的全固態激光器（簡稱DPSSL），近年來發展迅速，其具有高效率、長壽命、結構緊湊及光束質量好等優點，在激光打孔、切割、焊接、打標、光通訊、醫學診斷、激光雷達、激光光譜分析、高功率激光等領域都有重要應用。

中小功率全固態綠光激光器一般采用半導體、激光晶體和倍頻晶體的方式實現。由于倍頻晶體如KTP、LBO的相位匹配角受溫度影響很大，使得系統在變溫時（例如常溫轉至低溫0℃）后嚴重失配，無法實現激光輸出，不能實現寬溫度范圍的應用。

專利CN200810072383提出了一種寬溫的藍綠激光模塊的設計，核心內容是晶體模塊所用的非線性晶體不是單一按一個相位匹配角度切割，而是根據晶體模塊日后的工作環境溫度范圍按非線性晶體不同溫度對應的不同相位匹配角切割，并按需要把切割好的晶體串聯連接在一起使用，以達到比使用單塊非線性晶體更寬的使用溫度。

與之相比，本專利采用的自倍頻激光晶體具有較寬的溫度接受范圍，無需多角度切割，加工簡單，成本低。

專利CN102280810提出了一種高效率、具有寬溫度帶寬的LD泵浦的倍頻激光器的設計，核心內容是具有較寬吸收帶寬的激光晶體和具有較寬溫度接受帶寬倍頻晶體。

與之相比，本專利同時滿足了激光器對寬溫度范圍使用和常溫下高輸出功率的要求，效果更好。

發明內容

本發明針對目前綠光激光的不足和重要需求，提供一種基于自倍頻晶體和倍頻晶體的寬溫綠光激光器。

術語說明：

1、LD，半導體激光器的簡稱；

2、Nd:YCOB，釹摻雜硼酸鈣氧釔的通用簡稱；

3、Nd:GdCOB，釹摻雜硼酸鈣氧釓的通用簡稱；

4、KTP，磷酸鈦氧鉀的通用簡稱；

本發明的技術方案如下：

????一種寬溫綠光激光器。該激光器由半導體泵浦源、聚焦透鏡、自倍頻激光晶體和倍頻晶體以及表面介質膜組成，可實現530nm(或545nm)的綠光激光輸出。

所述自倍頻激光晶體和倍頻晶體的通光面鍍有介質膜，依次排列，晶體相互接觸面以紫外膠固定，其中，?

所述倍頻晶體是磷酸鈦氧鉀晶體（KTP）；

所述自倍頻激光晶體是摻釹硼酸氧鈣鹽晶體，包括釹摻雜硼酸鈣氧釔（Nd:YCOB）或釹摻雜硼酸鈣氧釓（Nd:GdCOB）；

所述半導體泵浦源為產生808nm激光的半導體激光器（LD）。

根據本發明，所述倍頻晶體KTP晶體的切割方向為1060nm（或1090nm）倍頻產生530nm(或545nm)激光的方向，通光方向長度為0.1~10mm；優選長度為2~8mm，進一步優選長度為4~6mm。

本發明中自倍頻激光晶體按通光方向切割，切割方向為產生自530nm(或545nm)激光的自倍頻方向。所述自倍頻激光晶體為圓柱形或者長方體；通光方向長度為0.1~20?mm；優選長度為1~10mm，進一步優選長度為4~8mm。

根據本發明，所述自倍頻激光晶體Nd:YCOB或?Nd:GdCOB的釹離子摻雜濃度為0.1~30at%；優選的釹離子摻雜濃度為8~15at%。

根據本發明，所述自倍頻激光晶體、倍頻晶體依次膠合。所述的膠合方法采用現有技術即可；優選的，可將紫外光膠均勻覆蓋在膠合面上，將激光晶體與自倍頻激光晶體的膠合面貼合后，用紫外光照射固化。

根據本發明，所述聚焦透鏡的焦距長為1~100mm，優選的焦距長為5~30mm。

根據本發明，所述自倍頻激光晶體靠近半導體激光器的通光面鍍以對1060~1090nm、530~545nm高反射的介質膜和808nm高透射的介質膜,倍頻晶體遠離半導體激光器的通光面鍍以對1060~1090nm高反射的介質膜和530~545nm高透過的介質膜。

本發明提出了一種新的設計，使用倍頻晶體與自倍頻晶體結合，共同輸出綠光激光。在低溫條件下，倍頻晶體失配，自倍頻晶體輸出綠色激光；在常溫條件下，自倍頻晶體作為激光晶體產生基頻光，由于倍頻晶體具有更大的非線性系數，更高的光光轉換效率，使得基頻光通過倍頻晶體倍頻產生綠光激光輸出，相較單一的自倍頻晶體，大大提高了光光轉換效率和輸出功率。

本發明的自倍頻激光晶體和倍頻晶體采用膠合技術，結構緊湊，穩定性好，實現了寬溫綠光激光輸出。

附圖說明

圖1為本發明的示意圖。