一种微片式和频激光器

摘要

本发明涉及激光器领域，尤其涉及一种采用简单光学元件构成复合谐振腔的微片式的和频激光器。本发明包括二个泵浦激光器、二个泵浦光学耦合系统和复合谐振腔，二个泵浦激光器的泵浦光分别通过泵浦光学耦合系统相对进入复合谐振腔的两侧。所述的复合谐振腔，采用二片增益介质，非线性和频晶体构成有二个激光谐振腔的复合腔，倍频晶体同时置于两腔重叠部分，该二个激光谐振腔各有一个腔片在另一腔中，该二个腔片构成和频谐振腔；并根据增益介质的不同设置不同的起偏光学元件。从而本发明结构合理简单、体积小，易于大批量生产。

权利要求

1.一种微片式和频激光器，包括二泵浦激光器、二泵浦光学耦合系统和复合谐振腔，二泵浦激光器的泵浦光分别通过泵浦光学耦合系统相对进入复合谐振腔的两侧，其特征在于：其中，一泵浦光学耦合系统中还设置一腔片，该腔片对泵浦光透射，对和频输出光反射；

复合谐振腔，采用二片增益介质，非线性和频晶体构成有二激光谐振腔的复合腔，和频晶体同时置于两腔重叠部分，该二激光谐振腔各有一腔片在另一腔中，该二腔片构成和频谐振腔。

2.如权利要求1所述的一种微片式和频激光器，其特征在于：所述的激光增益介质为双折射晶体，并具有偏振发射特性时，可按和频晶体所需排列激光增益介质光轴方向。

3.如权利要求1所述的一种微片式和频激光器，其特征在于：所述的激光增益介质为均匀增益介质，不能产生确定偏振方向偏振光时，可在激光谐振腔中加入起偏光学元件。

4.如权利要求3所述的一种微片式和频激光器，其特征在于：所述的起偏光学元件是双折射晶体楔角片对，楔角片对光轴在同一平面。

5.如权利要求3所述的一种微片式和频激光器，其特征在于：所述的起偏光学元件是Walk-off晶体。

6.如权利要求3所述的一种微片式和频激光器，其特征在于：所述的起偏光学元件是薄Walk-off晶体与平凸透镜构成的起偏器。

7.如权利要求1所述的一种微片式和频激光器，其特征在于：所述的复合谐振腔两侧的激光增益介质可以是一边为双折射晶体，可按和频晶体所需排列激光增益介质光轴方向；一边为均匀增益介质，其激光谐振腔中可以加入如权利要求4至6所述的任一种起偏光学元件。

8.如权利要求1至7所述的一种微片式和频激光器，其特征在于：所述的增益介质、和频晶体、起偏光学元件的各光学元件可以通过光胶、深化光胶、胶合粘结在一起。

说明书

技术领域

本发明涉及激光器领域，尤其涉及一种采用简单光学元件构成复合谐振腔的微片式的和频激光器。

背景技术

传统的和频激光器一般包括半导体激光器，光学耦合系统，反射腔镜，激光增益介质，和频晶体，两块输出耦合镜；在半导体激光器发射的激光束传播方向的光轴上，光学耦合系统的焦面落在激光增益介质内，反射腔镜与两个输出耦合镜构成两个具有重合部分的激光谐振腔，和频晶体在两个谐振腔内，激光器工作时，激光增益介质中产生两个不同波长的跃迁，有两个基频光分别在两个谐振腔振荡，基频光通过和频晶体产生新的波长和频光并输出腔外。
和频激光器通常通过PBS膜或Walk-off晶体构成复合腔，多采用分离式结构，从而整体调节，缺点是结构复杂不易操作。

发明内容

针对现有和频激光器激光器技术的不足，本发明提供了一种结构合理简单、体积小的微片式和频激光器。
为达成上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明包括二个泵浦激光器、二个泵浦光学耦合系统和复合谐振腔，二个泵浦激光器的泵浦光分别通过泵浦光学耦合系统相对进入复合谐振腔的两侧，更主要的，
其中一个泵浦光学耦合系统中还设置一个腔片，该腔片对泵浦光透射，对和频输出光反射；
所述的复合谐振腔，采用二片增益介质，非线性和频晶体构成有二个激光谐振腔的复合腔，和频晶体同时置于两腔重叠部分，该二个激光谐振腔各有一个腔片在另一腔中，该二个腔片构成和频谐振腔。
进一步的，所述的激光增益介质为双折射晶体，并具有偏振发射特性时，可按和频晶体所需排列激光增益介质光轴方向。
所述的激光增益介质为均匀增益介质，不能产生确定偏振方向偏振光时，可在激光谐振腔中加入起偏光学元件。
所述的起偏光学元件可以是以下三种：1.双折射晶体楔角片对，楔角片对光轴在同一平面；2.Walk-off晶体；3.薄Walk-off晶体与平凸透镜构成的起偏器。
当然的，复合谐振腔两侧的激光增益介质可以是一边为双折射晶体，可按和频晶体所需排列激光增益介质光轴方向；一边为均匀增益介质，其激光谐振腔中可以加入上述三种中任一种起偏光学元件。
所述的各光学元件可以通过光胶、深化光胶、胶合粘结在一起。
本实用新型采用二个泵浦激光器、二个泵浦光学耦合系统和复合谐振腔，二个泵浦激光器的泵浦光分别通过泵浦光学耦合系统相对进入复合谐振腔的两侧和一个设置于泵浦光学耦合系统中的对泵浦光透射，对和频输出光反射的胶片和相应的起偏光学元件，通过光胶，深化光胶或胶合粘结成一个整体。因此，其结构合理简单、体积小，易于大批量生产。

附图说明

图1是本实用新型的原理图；
图2是本实用新型第一实施例示意图；
图3是本实用新型第二实施例示意图；
图4是本实用新型第三实施例示意图；
图5是本实用新型第四实施例示意图；
图6是本实用新型第五实施例示意图。
其中，(101)、(103)为泵浦激光器，(102)、(104A)、(104B)为泵浦光学耦合系统，(105)为腔片，(106)为产生波长λ1激光增益介质，(107)为和频晶体，(108)为产生波长λ2的激光增益介质，(109)、(110)为偏振起偏器，(111)、(112)为平凸透镜。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
结合图1，说明本实用新型的工作原理。
其中，101，103为泵浦激光器，102，104A，104B为泵浦光学耦合系统，105为对泵浦光透射，对和频输出反射腔片，106为产生波长λ1激光增益介质，108为产生波长λ2的激光增益介质，107为和频晶体。
S1与S3构成λ1的谐振腔，S2和S4构成λ2谐振腔。S2对λ2高反，对λ1透射，S3对λ1高反，对λ2透射。
本实用新型的工作原理是：S1与S2构成腔产生λ1与λ2腔中，λ1与λ2在和频晶体中产生波长λ3，即1/λ1+1/λ2→1/λ3，λ3通过S3，S4透射被105反射输出。两个泵浦光从微片两端分别泵浦激光增益介质，同时保证产生λ1与λ2在和频晶体中共线。
本实用新型包括二个泵浦激光器、二个泵浦光学耦合系统和复合谐振腔，二个泵浦激光器的泵浦光分别通过泵浦光学耦合系统相对进入复合谐振腔的两侧，更主要的，
其中一个泵浦光学耦合系统中还设置一个腔片，该腔片对泵浦光透射，对和频输出光反射；
所述的复合谐振腔，采用二片增益介质，非线性和频晶体构成有二个激光谐振腔的复合腔，和频晶体同时置于两腔重叠部分，该二个激光谐振腔各有一个腔片在另一腔中，该二个腔片构成和频谐振腔。
由于和频晶体通常是两个固定偏振态基波的和频。本专利针对不同增益介质有不同腔结构。
一般来说和频晶体可以采用I类和II类非线性晶体，对I类在两个不同波长基波偏振方向相同，对II类两个基波偏振方向相互垂直。
进一步的，所述的激光增益介质为双折射晶体，并具有偏振发射特性时，可按和频晶体所需排列激光增益介质光轴方向。
所述的激光增益介质为为均匀增益介质，不能产生确定偏振方向偏振光时，可在激光谐振腔中加入起偏光学元件。
实施例1：如图2，表示复合谐振腔的两侧激光增益介质均为由双折射晶体增益介质而且不加起偏器，其基波偏振方向由双折射晶体增益介质自己确定。
所述的起偏光学元件可以是以下三种：1.双折射晶体楔角片对，楔角片对光轴在同一平面；2.Walk-off晶体；3.薄Walk-off晶体与平凸透镜构成的起偏器。
图3，图4，图5中增益介质为均匀介质，即增益介质本身不能产生固定偏振方向，插入不同起偏器使基波偏振方向确定。
实施例2：如图3中，109，110为双折射晶体楔角对作为起偏器，楔角对光轴在同一平面。
实施例3：如图4中，109，110为Walk-off晶体，111，112为平凸透镜，109与111，110，112构起偏器，即薄Walk-off晶体与平凸透镜构成偏振起偏器。
实施例4：如图5中，109，110为Walk-off晶体作起偏器，即Walk-off晶体足够长，其e光方向光到边缘引起损耗。
当然的，复合谐振腔两侧的激光增益介质可以是一边为双折射晶体，可按和频晶体所需排列激光增益介质光轴方向；一边为均匀增益介质，其激光谐振腔中可以加入上述三种中任一种起偏光学元件。
实施例5：如图6中，106为双折射晶体增益介质，其偏振方向可由自身决定，而另一片增益介质108为均匀增益介质，在其腔内插入起偏器，其起偏器可以是双折射晶体晶体楔角对，Walk-off晶体，Walk-off晶体与平凸透镜对。上述的各光学元件可以通过光腔，深化光胶，胶合粘结在一起。