專利名稱：一種微片式單縱模激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光器領(lǐng)域，尤其涉及微片式結(jié)構(gòu)的單縱模激光器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于LD泵浦的全固態(tài)激光器具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定、壽命長等 優(yōu)點(diǎn)，因而引起人們的廣泛重視，尤其是單縱模固體激光器因其具有穩(wěn)定性高、 能量更集中、相干性更好等特點(diǎn)，為拉曼光譜儀、基因分析、光頻標(biāo)準(zhǔn)、相干 光通信、激光光語技術(shù)、精密測量、激光雷達(dá)等應(yīng)用提供了關(guān)鍵光源?，F(xiàn)有的 單縱模固體激光器實(shí)現(xiàn)單縱模輸出通常需要加入復(fù)雜的選模光學(xué)元件，結(jié)構(gòu)復(fù) 雜。
實(shí)用新型內(nèi)容
針對上述問題，本實(shí)用新型提出一種結(jié)構(gòu)更加筒單的微片式單縱模激光器 結(jié)構(gòu)，其技術(shù)方案是
本實(shí)用新型的微片式單縱模激光器，包括依次排列的LD泵浦光源、泵浦耦 合透鏡和^f效片結(jié)構(gòu)的激光諧振腔。其中，所述的激光諧振腔為膠合成一體的激 光增益介質(zhì)晶體片和光學(xué)元件片，在所述的激光增益介質(zhì)晶體片的非膠合面鍍 有激光的高反膜及泵浦光的增透膜構(gòu)成的前腔鏡膜系，在所述的激光增益介質(zhì) 晶體片和光學(xué)元件片的膠合面間鍍激光的第一部分反射膜，在所述的光學(xué)元件 片的非膠合面鍍激光的第二部分反射膜。所述的前腔鏡膜系、激光增益介質(zhì)晶 體片和第一部分反射膜形成諧振腔結(jié)構(gòu)；所述的第一部分反射膜、光學(xué)元件片
和第二部分反射膜形成標(biāo)準(zhǔn)具結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的所述的第 一部分反射膜可以鍍于 激光增益介質(zhì)晶體片的膠合面上或者可以鍍于光學(xué)元件片的膠合面上。所述的光學(xué)元件片為 一種或多種光學(xué)器件片膠合構(gòu)成一體的光學(xué)元件片。
所述的激光增益介質(zhì)晶體片的長度被限定為保證在所述的激光在熒光譜線
范圍內(nèi)只有2-3個縱模能夠形成振蕩，光學(xué)元件片的長度被限定為使得只有一 個模高反，形成激光振蕩，其余的模處于增透狀態(tài)，不能形成激光振蕩。
本實(shí)用新型采用如上技術(shù)方案，是一種結(jié)構(gòu)更加簡單的微片式單縱模輸出 的激光器結(jié)構(gòu)，其是一種溫漂較小，單縱模隨溫度變化很穩(wěn)定，單縱模的溫寬 很寬，在較大功率范圍內(nèi)較為理想的單縱模激光器。
圖l是一種標(biāo)準(zhǔn)具的原理譜線圖2是一種分離腔單縱模激光的結(jié)構(gòu)原理圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖l和圖2對本實(shí)用新型的基本工作原理進(jìn)行闡述 一種光學(xué)元件的材料為如熔石英，兩面鍍有相同的特定波長的部分反射膜， 只是這兩個部分反射膜所對應(yīng)的入射介質(zhì)不同。 一個入射介質(zhì)是激光增益介質(zhì) 晶體，另外一個入射介質(zhì)面是空氣。標(biāo)準(zhǔn)具的透過率見圖1所示標(biāo)準(zhǔn)具的透 過率是隨著波長呈周期變化， 一部分波長的透過率會很高， 一部分波長的透過 率會很低。這與標(biāo)準(zhǔn)具鍍的反射膜有很大的關(guān)系， 一般想得到透射率的半值寬 度越窄，就要求反射膜的反射率越高。從圖1可以看到，半值寬度越窄，透射 率較高所對應(yīng)的波長的帶寬就越窄，選模就是利用標(biāo)準(zhǔn)具的這個性質(zhì)。
通常標(biāo)準(zhǔn)具是放在如圖2所示激光腔內(nèi)(分離腔)，利用標(biāo)準(zhǔn)具的性質(zhì)來選 模的。標(biāo)準(zhǔn)具的作用標(biāo)準(zhǔn)具73放置在激光增益介質(zhì)晶體72之后，從激光增 益介質(zhì)晶體72射出的激光進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)具73,透過率很高的一部分波長激光能夠通過標(biāo)準(zhǔn)具73，在由前腔鏡71和后腔鏡74的諧振腔內(nèi)來回振蕩，輸出激光。而 一部分波長透過率很低即反射率很高就會被反射出去，不會在腔內(nèi)形成振蕩。 標(biāo)準(zhǔn)具應(yīng)用在單縱模上，要求標(biāo)準(zhǔn)具兩面鍍的反射膜的反射率比較高，這樣才 可以選出理想的單縱模。
請參閱圖3所示，本實(shí)用新型包括LD泵浦光源1、泵浦耦合透鏡2、激光 諧振腔3,激光諧振腔3包括膠合于一體的激光增益介質(zhì)晶體片31和光學(xué)元件 片32。其中激光增益介質(zhì)晶體片31的泵浦光入射面鍍有激光腔前腔鏡膜系4, 所述的前腔鏡膜系4包括泵浦光的增透膜和激光高反膜(本實(shí)用新型的實(shí)施例 采用1064nm進(jìn)行說明，下同)。光學(xué)元件片32和激光增益介質(zhì)晶體片31的粘 結(jié)膠合面及出射面鍍有1064nm波長的第一部分反射膜51和第二部分反射膜52， 光學(xué)元件片32前面的一個面(即與激光增益介質(zhì)晶體片31粘結(jié)的膠合面)的 透過率很高的波長就直接透射出去，不會與激光增益介質(zhì)晶體片31前端面形成 振蕩。而透過率很低即反射率較高的波長在所述的前腔鏡膜系4、激光增益介質(zhì) 晶體片31和第一部分反射膜51形成諧振腔結(jié)構(gòu)；所述的第一部分反射膜51、 光學(xué)元件片32和第二部分反射膜52形成標(biāo)準(zhǔn)具結(jié)構(gòu)。所述的第一部分反射膜 51可以鍍于激光增益介質(zhì)晶體片31膠合面上或者可以鍍于光學(xué)元件片32的膠 合面上。所述的激光增益介質(zhì)晶體片31的長度被限定為保證在所述的激光在熒 光譜線范圍內(nèi)只有2-3個縱模能夠形成振蕩，光學(xué)元件片32的長度被限定為使 得只有一個模高反，形成激光振蕩，其余的模處于增透狀態(tài)，不能形成激光振 蕩。本實(shí)用新型所述的光學(xué)元件片為一種或多種光學(xué)器件片膠合構(gòu)成一體的光 學(xué)元件片。該激光器結(jié)構(gòu)選出單縱模的輸出激光6，使輸出的單縱模激光6有以 下特征溫漂較小，單縱模隨溫度變化很穩(wěn)定，單縱模的溫寬很寬，在較大功 率范圍內(nèi)為單縱模，如用偏振比很好的晶體就可以得到偏振比很高的單縱模激光器。
本實(shí)用新型所用到的不是上述分離腔中標(biāo)準(zhǔn)具的作用，而是利用光學(xué)元件 的透過率較低的波長能夠形成振蕩，同時又有部分輸出腔外，而被增透的波長 不能形成振蕩，直接透射出去。原因在于光學(xué)透過率較低即反射率較高，光學(xué) 元件的一個面(和激光增益介質(zhì)晶體的粘結(jié)面)與激光晶體的前端面鍍膜形成 激光諧振腔，滿足腔長的一些模式就會起振。透射率較高即反射率很低，光就 會直接透射出去，損耗比較大， 一些模式就不會起振，從而會被抑制。而激光
增益介質(zhì)晶體長度保證在熒光譜線范圍內(nèi)只有2-3個縱模能夠形成振蕩，標(biāo)準(zhǔn) 具的透射率較高的區(qū)域讓透射出1-2縱模，保證透射率較低即反射率較高輸出 一個縱模。本實(shí)用新型主要是利用光學(xué)元件透射率較高的區(qū)域抑制縱模的輸出， 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)具的性質(zhì)；本實(shí)用新型要求半峰寬越寬越好。所以本實(shí)用新型就要求 光學(xué)元件鍍膜的反射率就不會很高，反射率太高就對模式的抑制幾乎沒有作用， 不能保證輸出的模式為單縱模。但是又不能太低，太低不具有上述選模的作用。 而縱模的間隔FSR由標(biāo)準(zhǔn)具的厚度決定，這要取決于激光增益介質(zhì)晶體輸出縱 模的間隔。
盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù) 人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)， 在形式上和細(xì)節(jié)上可以對本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍。
權(quán)利要求1.一種微片式單縱模激光器，包括依次排列的LD泵浦光源(1)、泵浦耦合透鏡(2)和微片結(jié)構(gòu)的激光諧振腔，其特征在于所述的激光諧振腔為膠合成一體的激光增益介質(zhì)晶體片(31)和光學(xué)元件片(32)，在所述的激光增益介質(zhì)晶體片(31)的非膠合面鍍有激光的高反膜及泵浦光的增透膜構(gòu)成的前腔鏡膜系(4)，在所述的激光增益介質(zhì)晶體片(31)和光學(xué)元件片(32)的膠合面間鍍激光的第一部分反射膜(51)，在所述的光學(xué)元件片(32)的非膠合面鍍激光的第二部分反射膜(52)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的微片式單縱模激光器，其特征在于所述的第一部分 反射膜(51)可以鍍于激光增益介質(zhì)晶體片(31)的膠合面上或者可以鍍于 光學(xué)元件片(32)的膠合面上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微片式單縱模激光器，其特征在于所述的激光 增益介質(zhì)晶體片(31)的長度被限定為保證在所述的激光在熒光譜線范圍內(nèi) 只有2-3個縱沖莫能夠形成振蕩，光學(xué)元件片(32)的長度被限定為使得只有 一個模高反，形成激光振蕩，其余的模處于增透狀態(tài)，不能形成激光振蕩。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微片式單縱模激光器，其特征在于所述的光學(xué) 元件片為一種或多種光學(xué)器件片膠合構(gòu)成一體的光學(xué)元件片。
專利摘要本實(shí)用新型涉及激光器領(lǐng)域，尤其涉及微片式結(jié)構(gòu)的單縱模激光器領(lǐng)域。本實(shí)用新型的微片式單縱模激光器，包括依次排列的LD泵浦光源、泵浦耦合透鏡和微片結(jié)構(gòu)的激光諧振腔。其中，所述的激光諧振腔為膠合成一體的激光增益介質(zhì)晶體片和光學(xué)元件片，在所述的激光增益介質(zhì)晶體片的非膠合面鍍有激光的高反膜及泵浦光的增透膜構(gòu)成的前腔鏡膜系，在所述的激光增益介質(zhì)晶體片和光學(xué)元件片的膠合面間鍍激光的第一部分反射膜，在所述的光學(xué)元件片的非膠合面鍍激光的第二部分反射膜。本實(shí)用新型是一種結(jié)構(gòu)更加簡單的微片式單縱模輸出的激光器結(jié)構(gòu)，其是一種溫漂較小，單縱模隨溫度變化很穩(wěn)定，單縱模的溫寬很寬，在較大功率范圍內(nèi)較為理想的單縱模激光器。
文檔編號H01S3/16GK201378676SQ200920137709
公開日2010年1月6日 申請日期2009年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日
發(fā)明者伍鶴會, 礪 吳, 王艷麗, 馬英俊 申請人:福州高意通訊有限公司