[發(fā)明專利]多增益介質(zhì)高功率半導體薄片激光器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610163885.6
• 申請日: 2016-03-22
• 公開（公告）號: CN105655871A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設計）人: 張鵬;蔣茂華;朱仁江;范嗣強;張玉
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶師范大學
• 主分類號: H01S5/343
• 分類號: H01S5/343;H01S5/10;H01S5/04
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 謝殿武

1.一種多增益介質(zhì)高功率半導體薄片激光器，其特征在于：包括泵浦源、 增益介質(zhì)鏡、后端腔鏡和輸出耦合鏡，所述泵浦源和增益介質(zhì)鏡分別為多個且 一一對應并配合設置，各增益介質(zhì)鏡同時用于作為反射鏡與后端腔鏡和輸出耦 合鏡配合形成一折疊式光學諧振腔；所述折疊式光學諧振腔中還設置有用于倍 頻的非線性晶體。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多增益介質(zhì)高功率半導體薄片激光器，其特征在 于：所述增益介質(zhì)鏡由上到下依次包括量子阱有源層和分布布剌格反射層，所 述泵浦源發(fā)出的抽運光作用于量子阱有源層并產(chǎn)生基頻激光，所述分布布剌格 反射層為對基頻激光和抽運光均高反的雙反射帶分布布剌格反射層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多增益介質(zhì)高功率半導體薄片激光器，其特征在 于：所述泵浦源為800-815nm波長的半導體激光器；雙反射帶分布布拉格反射 鏡中的高折射率層和低折射率層由[(GaAs/AlAs)/GaAs]周期構(gòu)成，其中 (GaAs/AlAs)的周期數(shù)為2-4，[(GaAs/AlAs)/GaAs]的周期數(shù)為10-14；所述量子阱 層包括半導體量子阱層和量子阱勢壘層，半導體量子阱層為InGaAs,其中In按 摩爾比占18％-20％,量子阱勢壘層為GaAs或AlGaAs，AlGaAs中Al按摩爾比占 1％-8％，周期諧振結(jié)構(gòu)中量子阱的總個數(shù)為10-20個。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多增益介質(zhì)高功率半導體薄片激光器，其特征在 于：所述泵浦源為650-680nm波長的半導體激光器；雙反射帶分布布拉格反射 鏡中的高折射率層和低折射率層由[(GaAs/AlAs)/GaAs]周期構(gòu)成，其中 (GaAs/AlAs)的周期數(shù)為3-5，[(GaAs/AlAs)/GaAs]的周期數(shù)為8-12；所述量子阱 層包括半導體量子阱層和量子阱勢壘層，半導體量子阱層為GaAs,量子阱勢壘層 為AlGaAs，AlGaAs中Al按摩爾比占15％-25％，周期諧振結(jié)構(gòu)中量子阱的總個數(shù) 為10-20個。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多增益介質(zhì)高功率半導體薄片激光器，其特征在 于：所述增益介質(zhì)鏡還包括設置于量子阱有源層頂面的用于壓窄泵浦光線寬的 基質(zhì)片，所述基質(zhì)片為由砷化鎵材料制備而成的用于壓窄基頻激光線寬的半導 體片。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多增益介質(zhì)高功率半導體薄片激光器，其特征在 于：所述基質(zhì)片的上、下表面均拋光處理且相互平行。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多增益介質(zhì)高功率半導體薄片激光器，其特征在 于：所述基質(zhì)片的內(nèi)表面設置有對泵浦光增透的增透膜。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多增益介質(zhì)高功率半導體薄片激光器，其特征在 于：所述折疊式光學諧振腔為鋸齒形光路的折疊式光學諧振腔；所有增益介質(zhì) 鏡位于鋸齒形光路的同一側(cè)并沿縱向并列且平行設置，鋸齒形光路的另一側(cè)設 置有多個發(fā)射鏡；泵浦源產(chǎn)生的抽運光垂直射入增益介質(zhì)鏡。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多增益介質(zhì)高功率半導體薄片激光器，其特征在 于：所述增益介質(zhì)鏡為2-6塊。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多增益介質(zhì)高功率半導體薄片激光器，其特征 在于：所述非線性晶體為KNbO₃、KTiOPO₄(KTP)、BiB₃O₆(BIBO)、 β-BaB₂O₄(BBO)、及LiB₃O₅(LBO)中的任一種晶體，或者為周期極化非線性晶體 PPLT、PPLN、PPMgLN、PPKTP、及PPRTA中的任一種晶體。