專利名稱：全固態(tài)內(nèi)腔混頻輸出白光激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體激光泵浦全固態(tài)激光器技術(shù)領(lǐng)域，涉及對(duì)半導(dǎo)體激光泵浦全固態(tài)內(nèi)腔混頻輸出白光激光諧振腔的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
全固態(tài)白光激光器系統(tǒng)有二類(lèi)第一類(lèi)如圖1所示全固態(tài)高重復(fù)率脈沖激光器、參量振蕩和混頻固態(tài)器件組合而成，采用聲光調(diào)Q或鎖膜摻釹釔鋁石榴石激光器獲得波長(zhǎng)1064nm的高重復(fù)率脈沖，以此泵浦參量振蕩器獲得波長(zhǎng)1535nm激光，通過(guò)對(duì)1064nm和1535nm激光實(shí)行和頻獲得波長(zhǎng)628nm紅基色波長(zhǎng)激光輸出，通過(guò)對(duì)628nm和1535nm激光實(shí)行和頻獲得波長(zhǎng)446nm藍(lán)基色波長(zhǎng)激光輸出，，通過(guò)對(duì)1064nm激光實(shí)行倍頻獲得波長(zhǎng)532nm綠基色波長(zhǎng)激光輸出，最終利用白光合成器將紅綠藍(lán)三基色波長(zhǎng)激光合成白光輸出，圖1中——全固態(tài)高重復(fù)率脈沖激光器1、近紅外分光鏡2、近紅外全反鏡3、近紅外聚焦鏡4、泵光耦合鏡5、參量振蕩器6、獲得綠基色波長(zhǎng)的二倍頻晶體7、聚焦鏡8、得紅基色波長(zhǎng)的二倍頻晶體9、倍頻聚焦鏡10、綠光準(zhǔn)直鏡11、獲得藍(lán)基色波長(zhǎng)的三倍頻晶體12、藍(lán)光準(zhǔn)直鏡13、白光合成器14、光反射鏡15，此類(lèi)結(jié)構(gòu)中變頻系統(tǒng)復(fù)雜、體積龐大、裝配工藝復(fù)雜且不能連續(xù)波運(yùn)轉(zhuǎn)。第二類(lèi)如圖2所示紅綠藍(lán)單色全固態(tài)器件組合合成，采用三臺(tái)全固態(tài)內(nèi)腔倍頻激光器分別獲得紅綠藍(lán)三基色波長(zhǎng)激光輸出而最終合成白光。圖2中——紅全固態(tài)內(nèi)腔倍頻激光器16、綠全固態(tài)內(nèi)腔倍頻激光器17、藍(lán)全固態(tài)內(nèi)腔倍頻激光器18、白光合成器19，此類(lèi)結(jié)構(gòu)紅綠藍(lán)三基色波長(zhǎng)激光輸出全固態(tài)內(nèi)腔倍頻激光器數(shù)量多、白光合成器體積大、裝配工藝復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是從激光諧振腔總體結(jié)構(gòu)著手解決已有白光激光器系統(tǒng)存在的體積大，成本高，裝配工藝復(fù)雜等問(wèn)題，提出一種新的如圖3所示的全固態(tài)內(nèi)腔混頻輸出白光激光器系統(tǒng)模式，圖3基座21、第一半導(dǎo)體激光器座22、第一半導(dǎo)體激光器23、第一耦合鏡組24、第一耦合鏡座25、第一腔反射鏡26、第一激光晶體27、第一腔反射鏡架28、第二耦合鏡座29、第二耦合鏡組30、第二半導(dǎo)體激光器座31、第二半導(dǎo)體激光器32、第二腔反射鏡33、第二激光晶體34、第二腔反射鏡架35、分光鏡36、分光鏡座37、獲得綠基色波長(zhǎng)的倍頻晶體38、獲得紅基色波長(zhǎng)的倍頻晶體39、獲得藍(lán)基色波長(zhǎng)的倍頻晶體40、倍頻晶體座41、腔輸出鏡42、腔輸出鏡框43、腔輸出鏡座44。
其特征在于第一腔反射鏡26、分光鏡36和腔輸出鏡42構(gòu)成的第一諧振腔與第二腔反射鏡33、分光鏡36和腔輸出鏡42構(gòu)成的第二諧振腔組成Y型復(fù)合式諧振腔基本結(jié)構(gòu)，第一激光晶體27置放于分光鏡36與第一腔反射鏡26之間光路中，第二激光晶體34置放于分光鏡36與第二腔反射鏡33之間光路中，分光鏡36和腔輸出鏡42之間第一諧振腔與第二諧振腔同光路，同光路中放置三個(gè)分別產(chǎn)生紅綠藍(lán)三種不同可見(jiàn)波長(zhǎng)的非線性晶體。
諧振腔的動(dòng)態(tài)工作過(guò)程由第一半導(dǎo)體激光器發(fā)出的泵浦光通過(guò)耦合鏡組入射所對(duì)應(yīng)的激光晶體，激發(fā)出的熒光在由端面腔鏡和腔輸出腔鏡構(gòu)成的諧振腔內(nèi)振蕩內(nèi)可產(chǎn)生第一種基頻(ω1)激光；由第二半導(dǎo)體激光器發(fā)出的泵浦光通過(guò)耦合鏡組入射所對(duì)應(yīng)的激光晶體，激發(fā)出的熒光在由端面腔鏡和腔輸出鏡構(gòu)成的諧振腔內(nèi)振蕩內(nèi)可產(chǎn)生第二種基頻(ω2)激光，腔內(nèi)可形成振蕩的二個(gè)不同的近紅外波長(zhǎng)基頻光增益可分別由第一半導(dǎo)體激光器和第二半導(dǎo)體激光器輸出的光功率控制；當(dāng)兩個(gè)基頻激光同光路通過(guò)分光鏡至腔輸出鏡之間的三塊非線性晶體，即可產(chǎn)生紅(2ω1)、藍(lán)(2ω2)和綠(ω1+ω2)三種不同可見(jiàn)波長(zhǎng)的激光，三種不同可見(jiàn)波長(zhǎng)激光的功率可分別由第一半導(dǎo)體激光器和第二半導(dǎo)體激光器注入的泵光功率以及三塊非線性晶體的長(zhǎng)度控制，三種不同可見(jiàn)波長(zhǎng)激光同光路以滿足人眼視覺(jué)函數(shù)關(guān)系的不同功率從輸出鏡輸出，從而形成全固態(tài)激光器內(nèi)腔混頻輸出的白光。
優(yōu)點(diǎn)和積極效果本實(shí)用新型提供的全固態(tài)內(nèi)腔混頻輸出白光激光器，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，由于元器件和零部件總數(shù)量減少，結(jié)構(gòu)緊湊，元器件和零部件制備和裝配工藝也相對(duì)簡(jiǎn)化、裝調(diào)工時(shí)亦下降，故能有效地減小激光器體積，簡(jiǎn)化工藝，降低成本，適于批量生產(chǎn)。


圖1背景技術(shù)中全固態(tài)高重復(fù)率脈沖激光器、參量振蕩和混頻固態(tài)器件組合合成示意圖；
其中全固態(tài)高重復(fù)率脈沖激光器1、近紅外分光鏡2、近紅外全反鏡3、近紅外聚焦鏡4、泵光耦合鏡5、參量振蕩器6、獲得綠基色波長(zhǎng)的二倍頻晶體7、聚焦鏡8、得紅基色波長(zhǎng)的二倍頻晶體9、倍頻聚焦鏡10、綠光準(zhǔn)直鏡11、獲得藍(lán)基色波長(zhǎng)的三倍頻晶體12、藍(lán)光準(zhǔn)直鏡13、白光合成器14、光反射鏡15，圖背景技術(shù)：
中紅綠藍(lán)單色全固態(tài)器件組合合成示意圖；其中紅全固態(tài)內(nèi)腔倍頻激光器16、綠全固態(tài)內(nèi)腔倍頻激光器17、藍(lán)全固態(tài)內(nèi)腔倍頻激光器18、白光合成器19，圖3本實(shí)用新型發(fā)明實(shí)施例1裝配示意圖包括基座21、第一半導(dǎo)體激光器座22、第一半導(dǎo)體激光器23、第一耦合鏡組24、第一耦合鏡座25、第一腔反射鏡26、第一激光晶體27、第一腔反射鏡架28、第二耦合鏡座29、第二耦合鏡組30、第二半導(dǎo)體激光器座31、第二半導(dǎo)體激光器32、第二腔反射鏡33、第二激光晶體34、第二腔反射鏡架35、分光鏡36、分光鏡座37、獲得綠基色波長(zhǎng)的倍頻晶體38、獲得紅基色波長(zhǎng)的倍頻晶體39、獲得藍(lán)基色波長(zhǎng)的倍頻晶體40、倍頻晶體座41、腔輸出鏡42、腔輸出鏡框43、腔輸出鏡座44；具體實(shí)施方式
全固態(tài)內(nèi)腔混頻輸出白光激光器如圖3所示，第一半導(dǎo)體激光器23采用808nm波長(zhǎng)輸出的半導(dǎo)體激光器，通過(guò)鋁合金制成的半導(dǎo)體激光器座22直接固定在鋁合金制成的基座21上；耦合鏡組24采用非球面鏡，膠合在鋁合金制成的耦合鏡座25上，耦合鏡座25直接固定在鋁合金制成的基座21上；腔反射鏡26采用凹面鍍808nm波長(zhǎng)高透1319nm波長(zhǎng)高反介質(zhì)膜的平凹鏡，膠合在鋁合金制成的腔反射鏡架28上，腔反射鏡架28直接固定在鋁合金制成的基座21上；激光晶體27采用摻釹釔鋁石榴石，膠合在鋁合金制成的腔反射鏡架28上，腔反射鏡架28直接固定在鋁合金制成的基座21上；分光鏡36采用一面鍍1319nm波長(zhǎng)高透946nm波長(zhǎng)高反介質(zhì)膜，另一面鍍1319nm波長(zhǎng)高透的平面鏡、膠合在分光鏡座37上，分光鏡座37直接固定在基座21上；激光晶體34采用摻釹釔鋁石榴石，膠合在腔反射鏡架35上，腔反射鏡架35直接固定在基座21上；腔反射鏡33采用凹面鍍808nm波長(zhǎng)高透946nm波長(zhǎng)高反介質(zhì)膜的平凹鏡，膠合在腔反射鏡架35上，腔反射鏡架35直接固定在基座21上；耦合鏡座29采用非球面鏡膠合在耦合鏡組30上、耦合鏡組30直接固定在基座21上；第二半導(dǎo)體激光器32采用808nm波長(zhǎng)輸出的半導(dǎo)體激光器，通過(guò)半導(dǎo)體激光器座31直接固定在基座21上；獲得綠基色波長(zhǎng)的倍頻晶體38采用II類(lèi)匹配的KTP、獲得紅基色波長(zhǎng)倍頻晶體39采用II類(lèi)匹配的KTP、獲得藍(lán)基色波長(zhǎng)的倍頻晶體40采用I類(lèi)匹配的LBO、膠合在鋁合金制成的倍頻晶體座41上，倍頻晶體座41直接固定在基座21上；腔輸出鏡42一面鍍1319nm、946nm波長(zhǎng)高反可見(jiàn)波長(zhǎng)高透介質(zhì)膜另一面鍍可見(jiàn)波長(zhǎng)高透介質(zhì)膜、平面鏡膠合在鋁合金制成的腔輸出鏡框43和腔輸出鏡座44上，腔輸出鏡座44直接固定在基座21上。
權(quán)利要求1.一種全固態(tài)內(nèi)腔混頻輸出白光激光器，包括基座(21)、第一半導(dǎo)體激光器座(22)、第一半導(dǎo)體激光器(23)、第一耦合鏡組(24)、第一耦合鏡座(25)、第一腔反射鏡(26)、第一激光晶體(27)、第一腔反射鏡架(28)、第二耦合鏡座(29)、第二耦合鏡組(30)、第二半導(dǎo)體激光器座(31)、第二半導(dǎo)體激光器(32)、第二腔反射鏡(33)、第二激光晶體(34)、第二腔反射鏡架(35)、分光鏡(36)、分光鏡座(37)、獲得綠基色波長(zhǎng)的倍頻晶體(38)、獲得紅基色波長(zhǎng)的倍頻晶體(39)、獲得藍(lán)基色波長(zhǎng)的倍頻晶體(40)、倍頻晶體座(41)、腔輸出鏡(42)、腔輸出鏡框(43)、腔輸出鏡座(44)；其特征在于第一腔反射鏡(26)、分光鏡(36)和腔輸出鏡(42)構(gòu)成的第一諧振腔與第二腔反射鏡(33)、分光鏡(36)和腔輸出鏡(42)構(gòu)成的第二諧振腔組成Y型復(fù)合式諧振腔基本結(jié)構(gòu)，第一激光晶體(27)置放于分光鏡(36)與第一腔反射鏡(26)之間光路中，第二激光晶體(34)置放于分光鏡(36)與第二腔反射鏡(33)之間光路中，分光鏡(36)和腔輸出鏡(42)之間第一諧振腔與第二諧振腔同光路，同光路中放置三個(gè)分別產(chǎn)生紅綠藍(lán)三種不同可見(jiàn)波長(zhǎng)的非線性晶體。
專利摘要一種全固態(tài)內(nèi)腔混頻輸出白光激光器，其特征是第一諧振腔與第二諧振腔組成Y型復(fù)合式諧振腔，第一激光晶體置放于分光鏡與第一腔反射鏡之間光路中，第二激光晶體置放于分光鏡與第二腔反射鏡之間光路中，分光鏡和腔輸出鏡之間第一諧振腔與第二諧振腔同光路，同光路中置放三個(gè)分別產(chǎn)生紅綠藍(lán)三種不同可見(jiàn)波長(zhǎng)的非線性晶體。由半導(dǎo)體激光器發(fā)出的泵浦光通過(guò)耦合鏡組入射所對(duì)應(yīng)的三塊非線性晶體，即可產(chǎn)生紅(2ω
文檔編號(hào)H01S3/16GK2935555SQ20062002818
公開(kāi)日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2006年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月24日
發(fā)明者葉子青, 鄭權(quán) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所