專利名稱：一種微片激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光領(lǐng)域，尤其涉及一種可以控制和減少激光縱模隨溫度變化產(chǎn)生 的跳?，F(xiàn)象的微片激光器。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體泵浦的微片式腔內(nèi)倍頻激光器中，常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)如圖1所示微片激光器， 其包括激光增益介質(zhì)101如Nd: YV04和滿足Type II相位匹配條件的非線性倍頻晶體102 如KTP以及前后腔膜Sl、 S2，由于腔內(nèi)激光縱模隨泵浦光強(qiáng)度以及溫度變化而發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)， 從而使激光腔內(nèi)縱模不斷跳變，因此其輸出的倍頻光功率常常瞬間產(chǎn)生躍變。在實(shí)際應(yīng)用中， 通常希望輸出倍頻光功率隨泵浦電流或溫度有較平和連續(xù)變化，腔內(nèi)倍頻激光器存在的功率 跳變問(wèn)題很大程度影響了這種微片式結(jié)構(gòu)腔內(nèi)倍頻器件的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種微片激光器縱模隨溫度移動(dòng)速度可以控制的微片激光 器。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案微片激光器包括激光增益介質(zhì)和兩片或兩 片以上光學(xué)元件，前后鍍有前后腔膜，形成激光腔，其中位于中間的激光增益介質(zhì)或光學(xué)元 件的端面鍍有對(duì)激光振蕩波長(zhǎng)的部分反射的膜，形成標(biāo)準(zhǔn)具。上述的光學(xué)元件為激光晶體、倍頻晶體、波片以及對(duì)振蕩波長(zhǎng)透過(guò)的光學(xué)玻璃和晶體。 上述的標(biāo)準(zhǔn)具透射波長(zhǎng)與激光腔振蕩波長(zhǎng)隨溫度移動(dòng)速度相同或相近。 上述的激光腔的總厚度是標(biāo)準(zhǔn)具厚度的整數(shù)倍。 上述的標(biāo)準(zhǔn)具中的采用的光學(xué)元件與標(biāo)準(zhǔn)具外采用的光學(xué)元件相同。 本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，在微片式激光器中加入標(biāo)淮具，并使標(biāo)準(zhǔn)具透射波長(zhǎng)隨溫度 變化速率與整個(gè)微片激光器因溫度變化產(chǎn)生振蕩光波長(zhǎng)移動(dòng)速率相同，從而有效地控制和減 少激光器在環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的縱模跳?，F(xiàn)象。同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)具可選取合適厚度，可以得到合適 的FSR值(自由光譜范圍)，結(jié)合激光增益介質(zhì)的增益帶寬，可以有效選擇激光腔中起振波 長(zhǎng)的個(gè)數(shù)。比如FSR值大于增益帶寬時(shí)，可實(shí)現(xiàn)微片激光器的單縱模振蕩。


現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳述 圖1是現(xiàn)有微片激光器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明微片激光器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明微片激光器實(shí)施例之一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明微片激光器實(shí)施例之二的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖2所示，本發(fā)明包括激光增益介質(zhì)101和兩片或兩片以上光學(xué)元 件103、 104，前后鍍有前后腔膜Sl、 S2，形成激光腔，其中位于中間的激光增益介質(zhì)101 或光學(xué)元件103的端面鍍有對(duì)激光振蕩波長(zhǎng)的部分反射的膜S3、 S4，形成標(biāo)準(zhǔn)具2，對(duì)激光 振蕩波長(zhǎng)進(jìn)行選模。標(biāo)準(zhǔn)具2透射波長(zhǎng)與激光腔振蕩波長(zhǎng)隨溫度移動(dòng)速度相同或相近。光學(xué) 元件103、 104可以采用激光晶體、倍頻晶體、波片以及對(duì)振蕩波長(zhǎng)透過(guò)的光學(xué)玻璃和晶體等。 激光腔內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)具采用的光學(xué)元件可以與標(biāo)準(zhǔn)具2外采用的光學(xué)元件相同，而且激光腔的總厚 度可以是標(biāo)準(zhǔn)具2厚度的整數(shù)倍。如此激光腔本征膜與標(biāo)準(zhǔn)具2本征膜重疊，而且波長(zhǎng)隨溫 度變化速度相同，這是一種較穩(wěn)定激光腔模式。上述結(jié)構(gòu)工作原理是選擇合適的材料及其厚度使微片激光器中激光腔振蕩縱模隨溫度 移動(dòng)速度與微片中標(biāo)準(zhǔn)具透射波長(zhǎng)隨溫度速率相等或相近，這樣當(dāng)溫度變化時(shí)，由于標(biāo)準(zhǔn)具 作用不易發(fā)生縱模跳變。設(shè)激光增益介質(zhì)101總長(zhǎng)為L(zhǎng)l，是由一組長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)ll， L12，……Llm折射率為nll， n22， ......nlm的材料構(gòu)成。光學(xué)元件103總長(zhǎng)為L(zhǎng)2，是由一組長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)21， L22，……L2m，折射率為n21， n22， ......n2m的材料構(gòu)成。光學(xué)元件104是總長(zhǎng)為L(zhǎng)3，是由一組長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)31， L32,……L3m，折射率為n31， n32，……n3m的材料構(gòu)成。則激光腔振蕩波長(zhǎng)X隨溫度移動(dòng)速度為t/A _ 1 d 必M &其中M =1不"1,1, + S "2,2, + X "3,丄3i=l， 2， …，m;而腔內(nèi)標(biāo)淮具透射波長(zhǎng);i'，隨溫度移動(dòng)速度為:(1)W 1c//iV A t其中iV =I7(2)本發(fā)明中當(dāng)微片激光器波長(zhǎng)隨溫度移動(dòng)速度與腔內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)具透過(guò)波長(zhǎng)隨溫度移動(dòng)速度相等時(shí)，由于 標(biāo)準(zhǔn)具對(duì)已形成振蕩激光波長(zhǎng)損耗不會(huì)隨溫度變化，從而大大降低和減少了激光波長(zhǎng)隨溫度 變化發(fā)生跳變機(jī)率，其總的效果是在相當(dāng)寬溫度范圍內(nèi)縱模不易跳變，從而獲得功率、輸出 波長(zhǎng)隨溫度較連續(xù)變化的激光輸出。再請(qǐng)參閱圖3所示，本發(fā)明還可以在激光腔中插入兩組或兩組以上腔內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)具21、 22， 它們透射的波長(zhǎng)隨溫度變化移動(dòng)的速度必須與激光腔震蕩波長(zhǎng)隨溫度移動(dòng)速度相同。實(shí)施例 之一激光增益介質(zhì)Nd: YVO4101、 103厚度相同，倍頻晶體KTP102、 104厚度相同，激光 增益介質(zhì)Nd: YVO4103的輸入端和倍頻晶體KTP104輸出端鍍有對(duì)激光振蕩波長(zhǎng)的部分反射的膜S3、 S4，形成標(biāo)準(zhǔn)具。如此激光腔總厚度是標(biāo)準(zhǔn)具的兩倍。又請(qǐng)參閱圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例之二激光增益介質(zhì)101和兩片光學(xué)元件103、 104均 采用激光增益介質(zhì)Nd: YV04，其中激光增益介質(zhì)IOI、 104厚度相同，激光增益介質(zhì)103的 厚度是激光增益介質(zhì)101或104厚度的兩倍，如此激光腔總厚度也是標(biāo)準(zhǔn)具的兩倍。
權(quán)利要求
1、一種微片激光器，包括激光增益介質(zhì)和兩片或兩片以上光學(xué)元件，前后鍍有前后腔膜，形成激光腔，其特征在于位于中間的激光增益介質(zhì)或光學(xué)元件的端面鍍有對(duì)激光振蕩波長(zhǎng)的部分反射的膜，形成標(biāo)準(zhǔn)具。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微片激光器，其特征在于其光學(xué)元件為激光晶體、倍頻 晶體、波片以及對(duì)振蕩波長(zhǎng)透過(guò)的光學(xué)玻璃和晶體。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微片激光器，其特征在于其標(biāo)準(zhǔn)具透射波長(zhǎng)與激光腔振 蕩波長(zhǎng)隨溫度移動(dòng)速度相同或相近。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種微片激光器，其特征在于其激光腔的總厚度是標(biāo)準(zhǔn) 具厚度的整數(shù)倍。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的一種微片激光器，其特征在于其標(biāo)準(zhǔn)具中的釆用的 光學(xué)元件與標(biāo)準(zhǔn)具外采用的光學(xué)元件相同。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種微片激光器，包括激光增益介質(zhì)和兩片或兩片以上光學(xué)元件，前后鍍有前后腔膜，形成激光腔，其中位于中間的激光增益介質(zhì)或光學(xué)元件的端面鍍有對(duì)激光振蕩波長(zhǎng)的部分反射的膜，形成標(biāo)準(zhǔn)具，標(biāo)準(zhǔn)具透射波長(zhǎng)與激光腔振蕩波長(zhǎng)隨溫度移動(dòng)速度相同或相近，從而有效地控制和減少激光器在環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的縱模跳?，F(xiàn)象。
文檔編號(hào)H01S3/098GK101320882SQ20081007134
公開(kāi)日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2008年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月4日
發(fā)明者凌吉武, 礪 吳, 彭永進(jìn), 馬英俊 申請(qǐng)人:福州高意通訊有限公司