專利名稱：一種環(huán)行腔激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光領(lǐng)域，尤其設(shè)計(jì)環(huán)行腔激光器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
單塊的整體環(huán)行腔激光器具有機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定優(yōu)點(diǎn)。自USP4578793的專利提出單塊結(jié)構(gòu)以來(lái)，人們總試圖簡(jiǎn)化這個(gè)結(jié)構(gòu)。如專利申請(qǐng)?zhí)?007100094812的專利提出一種簡(jiǎn)化的技術(shù)方案，但其圖1所示中提出的一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有明顯錯(cuò)誤。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為此提出更新方案，具體的技術(shù)方案是 本實(shí)用新型的環(huán)行腔激光器，包括設(shè)置在磁場(chǎng)的單塊磁光材料的激光增益介質(zhì)，其上設(shè)兩斜面，形成內(nèi)全反射表面。其中，一個(gè)斜面光膠或深化光膠一片1/4波片，另一個(gè)斜面光膠或深化光膠一個(gè)雙折射晶體起偏器或其它光學(xué)材料與該斜面構(gòu)成偏振分束面，激光在所述的單塊磁光材料的激光增益介質(zhì)中內(nèi)全反射形成環(huán)行腔。 進(jìn)一步的，所述的1/4波片的光軸方向與環(huán)行光路平面法線的夾角的角度是整個(gè)環(huán)行腔產(chǎn)生磁場(chǎng)中光路單次通過(guò)的旋轉(zhuǎn)角度總和的一半。 進(jìn)一步的，所述的環(huán)行腔激光器可以加入光軸與環(huán)行光路平面平行的I類倍頻晶體產(chǎn)生倍頻光，所述的I類倍頻晶體通過(guò)光膠、膠合、深化光膠與其它光學(xué)元件粘為一體，其中所述的晶體起偏器亦可由I類倍頻晶體構(gòu)成。 進(jìn)一步的，所述的環(huán)行腔激光器可以插入等厚或接近等厚接近零級(jí)全波片光軸正交的II類倍頻晶體，所述的II類倍頻晶體與其它光學(xué)元件通過(guò)光膠、膠合、深化光膠粘為一體。 進(jìn)一步的，所述的單塊磁光材料的激光增益介質(zhì)亦可由激光增益介質(zhì)與磁光材料通過(guò)光膠、膠合、深化光膠為一體材料。 本實(shí)用新型采用如上技術(shù)方案，簡(jiǎn)化了單塊環(huán)行激光器的結(jié)構(gòu)。
圖1 (a)是不同折射率表面反射時(shí)偏振光變化的光路圖1 ; 圖1 (b)是不同折射率表面反射時(shí)偏振光變化的光路圖2 ; 圖2(a)是本實(shí)用新型的環(huán)行光路圖1 ; 圖2(b)是本實(shí)用新型的環(huán)行光路圖2 ; 圖3是本實(shí)用新型的第二實(shí)施例的示意圖； 圖4是本實(shí)用新型的第三實(shí)施例的示意圖； 圖5是由兩個(gè)II類倍頻晶體構(gòu)成的零級(jí)全波片結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是本實(shí)用新型的第四實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施方式現(xiàn)結(jié)合附圖說(shuō)明和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。 參閱圖1(a)、圖l(b)所示，其中nl、n2表示兩個(gè)不同折射率表面反射時(shí)偏振光變化，設(shè)iB為全內(nèi)反射角，當(dāng)入射角i > iB時(shí)，反射時(shí)P分量沒(méi)有半波損失見(jiàn)圖l(a)。當(dāng)i< iB時(shí)，P分量有半波損失，見(jiàn)圖l(b)。 參閱圖2 (a)、圖2 (b)所示，其中201為激光增益介質(zhì)同時(shí)為磁光材料的光學(xué)材料，如Nd:YAG等，202為1/4波片，203為光學(xué)材料，S1為激光增益介質(zhì)201與光學(xué)材料203之表面偏振分束膜(PBS) ， A點(diǎn)為泵浦光在激光增益介質(zhì)201入射點(diǎn)，H表示永久磁鐵磁場(chǎng)方向。 參閱圖2 (a)，當(dāng)S分量光從E點(diǎn)逆時(shí)針繞環(huán)行光路E — A — B — C — D — E點(diǎn)行走時(shí)，設(shè)順著光路偏振方向磁光效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，若從E點(diǎn)到A點(diǎn)產(chǎn)生e旋轉(zhuǎn)，通過(guò)A點(diǎn)反射后，設(shè)A點(diǎn)入射角為小于全內(nèi)反射角，此時(shí)P分量在A點(diǎn)產(chǎn)生半波損失，光偏振方向如圖所示再?gòu)腁點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)產(chǎn)生逆時(shí)轉(zhuǎn)角2 e ，此時(shí)1/4波片光軸與垂直紙面方向夾角為9 ， C點(diǎn)為全內(nèi)反射，此時(shí)分量不產(chǎn)生半波損失，則偏振光通過(guò)B點(diǎn)、C點(diǎn)、D點(diǎn)后，1/4波片等效1/2波片，則偏振方向轉(zhuǎn)回到垂直紙面方向，到達(dá)E點(diǎn)相對(duì)為S分量，在S1表面沒(méi)有產(chǎn)生偏振損失。 參閱圖2 (b)，當(dāng)S光從E點(diǎn)順時(shí)針E — D — C — B — A — E轉(zhuǎn)動(dòng)，S分量光通過(guò)102后產(chǎn)生2 e轉(zhuǎn)角，由于磁光材料轉(zhuǎn)動(dòng)方向只與磁場(chǎng)方向有關(guān)，與光方向無(wú)關(guān)，則從B點(diǎn)到
達(dá)a點(diǎn)時(shí)，偏振方向再轉(zhuǎn)動(dòng)e ，總轉(zhuǎn)角為3 e ，通過(guò)a點(diǎn)到達(dá)E點(diǎn)則偏振方向轉(zhuǎn)動(dòng)4 e ，這時(shí)
在Sl表面產(chǎn)生Sin24 e的p分量從203透射，即順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，光在Sl表面產(chǎn)生偏振損失。[0023] 相對(duì)兩個(gè)方向，一個(gè)在Sl表面產(chǎn)生損失，一個(gè)在Sl表面沒(méi)有損失，從而實(shí)現(xiàn)單向環(huán)行激光振蕩。 本實(shí)用新型的Sl表面亦可光膠雙折射起偏棱鏡見(jiàn)圖3，圖3中，采用楔角片203A、楔角片203B代替圖2中光學(xué)材料203，由于楔角片203A與楔角片203B與圖2中的激光增益介質(zhì)201與光學(xué)材料203及膜Sl構(gòu)成PBS同樣是對(duì)S全反射，對(duì)P分量產(chǎn)生損失(P分量角度偏離S分量光路)，不難證明亦可實(shí)現(xiàn)單向環(huán)行輸出。 參閱圖4所示，204為I類倍頻晶體，其光軸是在環(huán)行腔光路同一個(gè)平面中，則本結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)環(huán)行腔由倍頻光輸出。同理在圖3中若楔角片203A、楔角片203B其中一個(gè)晶體為I類倍頻晶體制作亦可實(shí)現(xiàn)腔倍頻光輸出。 參閱圖5所示，其中501、502為等厚或接近等厚相互正交的II類倍頻晶體，當(dāng)II類倍頻晶體501、 II類倍頻晶體502完全等厚時(shí)或接近等厚，實(shí)現(xiàn)零級(jí)全波片或接近零級(jí)的全波片，這樣任意角度入射均為全波片，即不產(chǎn)生偏振方向不改變。 當(dāng)使用圖5中所示微片插入激光增益介質(zhì)201 ，光學(xué)材料203之間或放置在A端面均可實(shí)現(xiàn)腔內(nèi)倍頻，其倍頻晶體不影響光路。 如上所述的整塊激光材料的激光增益介質(zhì)201可以分解為激光增益介質(zhì)和磁光材料兩種材料通過(guò)光膠或深化光膠在一起。如圖6所示，就是可以為激光增益介質(zhì)201B或磁光材料201A膠合為一體，或兩者位置相互交換。 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(duì)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)利要求一種環(huán)行腔激光器，包括設(shè)置在磁場(chǎng)的單塊磁光材料的激光增益介質(zhì)，其上設(shè)兩斜面，形成內(nèi)全反射表面，其特征在于一個(gè)斜面光膠或深化光膠一片1/4波片，另一個(gè)斜面光膠或深化光膠一個(gè)雙折射晶體起偏器或其它光學(xué)材料與該斜面構(gòu)成偏振分束面。
2. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)行腔激光器，其特征在于所述的1/4波片的光軸方向與環(huán)行光路平面法線的夾角的角度是整個(gè)環(huán)行腔產(chǎn)生磁場(chǎng)中光路單次通過(guò)的旋轉(zhuǎn)角度總和的一半。
3. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)行腔激光器，其特征在于所述的環(huán)行腔激光器可以加入光軸與環(huán)行光路平面平行的I類倍頻晶體產(chǎn)生倍頻光，所述的I類倍頻晶體通過(guò)光膠、膠合、深化光膠與其它光學(xué)元件粘為一體，其中所述的晶體起偏器亦可由I類倍頻晶體構(gòu)成。
4. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)行腔激光器，其特征在于所述的環(huán)行腔激光器可以插入等厚或接近等厚接近零級(jí)全波片光軸正交的II類倍頻晶體，所述的II類倍頻晶體與其它光學(xué)元件通過(guò)光膠、膠合、深化光膠粘為 一體。
5. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)行腔激光器，其特征在于所述的單塊磁光材料的激光增益介質(zhì)亦可由激光增益介質(zhì)與磁光材料通過(guò)光膠、膠合、深化光膠為一體材料。
專利摘要本實(shí)用新型涉及激光領(lǐng)域，尤其設(shè)計(jì)環(huán)行腔激光器領(lǐng)域。本實(shí)用新型的環(huán)行腔激光器，包括設(shè)置在磁場(chǎng)的單塊磁光材料的激光增益介質(zhì)，其上設(shè)兩斜面，形成內(nèi)全反射表面。其中，一個(gè)斜面光膠或深化光膠一片1/4波片，另一個(gè)斜面光膠或深化光膠一個(gè)雙折射晶體起偏器或其它光學(xué)材料與該斜面構(gòu)成偏振分束面，激光在所述的單塊磁光材料的激光增益介質(zhì)中內(nèi)全反射形成環(huán)行腔。本實(shí)用新型采用如上技術(shù)方案，簡(jiǎn)化了單塊環(huán)行激光器的結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H01S3/06GK201478680SQ20092013905
公開(kāi)日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者凌吉武, 吳礪, 胡企銓, 郭磊, 顧世杰 申請(qǐng)人:福州高意通訊有限公司