專利名稱：一種增加倍頻激光器輸出線寬的方法及其結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光領(lǐng)域，尤其涉及倍頻激光領(lǐng)域，可用于消去激光顯示中散 斑效應(yīng)的方法及其相應(yīng)激光器結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
激光顯示技術(shù)與其它技術(shù)相比，具有可實現(xiàn)大色域顯示，顏色飽和度高， 顯示畫面尺寸靈活可變等優(yōu)點，但激光散斑存在很大程度阻礙了激光顯示的快 速發(fā)展。人們提出了抑制散班的很多方法，如利用不同波長的光源，利用脈動 激光疊加，移動散射體，移動孔徑光闌，振動屏幕等方法來降低散斑。而常規(guī) 的倍頻激光器因輸出線寬不足，不能消除激光散斑的影響。故，只要增加倍頻 激光器輸出線寬，就能部分地消去激光散斑效應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提出一種增加倍頻激光器輸出線寬的方法及其結(jié) 構(gòu)方法和相應(yīng)激光器結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的基本原理是
用單一半導(dǎo)體激光器泵浦兩組或兩組以上獨立腔內(nèi)倍頻激光器，獲得兩個 或兩個以上中心波長有一定差值的穩(wěn)定倍頻光輸出。
或者，用單一半導(dǎo)體激光器泵浦同一腔中有不同激光增益介質(zhì)的腔內(nèi)倍頻 激it器，獲得兩個或兩個以上中心波長有一定差值的穩(wěn)定倍頻光輸出。由于采 用兩個或兩個以上波長相近但有一定間隔激光等效加寬了總激光輸出線寬，所 以可部分i也消去激光散斑歲文應(yīng)。
根據(jù)上述方法，其對于的激光器結(jié)構(gòu)采用如下技術(shù)方案
實施例一該倍頻激光器結(jié)構(gòu)包括泵浦源、光學(xué)耦合透鏡和倍頻激光腔。 其中，所述的倍頻激光腔其至少包括第一倍頻晶體、第一激光增益介質(zhì)、第 二激光增益介質(zhì)、第二倍頻晶體，所述的第一倍頻晶體、第一激光增益介質(zhì)、 第二激光增益介質(zhì)、第二倍頻晶體依次順序排列；所述的第一激光增益介質(zhì)、
第二激光增益介質(zhì)間鍍有波長選擇的腔鏡膜。
進一步的，所述的第一激光增益介質(zhì)和第二激光增益介質(zhì)不同。或者，所 述的第一激光增益介質(zhì)和第二激光增益介質(zhì)相同，采用不同光軸切割，獲得不 同增益中心。
進一步的，采用改變兩腔長或增加不同選頻參數(shù)，保證兩個腔激光輸出波 長一定間隔。
實施例二該倍頻激光器結(jié)構(gòu)，包括泵浦光源、光學(xué)耦合透鏡和倍頻激光 腔。其中，所述的倍頻激光腔其至少包括第一激光增益介質(zhì)、第二激光增益 介質(zhì)、第一倍頻晶體、第二倍頻晶體，所述的第一激光增益介質(zhì)、第二激光增 益介質(zhì)、第一倍頻晶體、第二倍頻晶體依次順序排列。
進一步的，所述的第一激光增益介質(zhì)和第二激光增益介質(zhì)不同。或者，所 述的第一激光增益介質(zhì)和第二激光增益介質(zhì)相同，采用不同光軸切割，獲得不 同增益中心。
'兩實施例中所述的各光學(xué)元件可采用分離腔結(jié)構(gòu)，亦可采用單一整體微片 結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的提出一種增加倍頻激光器輸出線寬的方法及其結(jié)構(gòu)方法和相應(yīng)激 光器結(jié)構(gòu)，解決了激光顯示領(lǐng)域中消去激光散斑效應(yīng)的難題。


圖l是本發(fā)明的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
現(xiàn)結(jié)合

對本發(fā)明進一 步說明。 本發(fā)明的方法是
用單一半導(dǎo)體激光器泵浦兩組或兩組以上獨立腔內(nèi)倍頻激光器，獲得兩個
或兩個以上中心波長有一定差值的穩(wěn)定倍頻光輸出。
或者，用單一半導(dǎo)體激光器泵浦同 一腔中有不同激光增益介質(zhì)的腔內(nèi)倍頻 激光器，獲得兩個或兩個以上中心波長有一定差值的穩(wěn)定倍頻光輸出。由于采
用兩個或兩個以上波長相近但有一定間隔激光等效加寬了總激光輸出線寬，所 以可部分地消去激光散斑效應(yīng)。
根據(jù)上述方法，其對于的激光器結(jié)構(gòu)采用如下技術(shù)方案。
第一實施例
參閱圖l，該倍頻激光器結(jié)構(gòu)包括泵浦光源108、光學(xué)耦合透鏡107和倍頻 激光腔。其中，所述的倍頻激光腔其至少包括第一倍頻晶體105、第一激光增 益介質(zhì)101、第二激光增益介質(zhì)102、第二倍頻晶體103,所述的第一倍頻晶體 105、第一激光增益介質(zhì)101、第二激光增益介質(zhì)102、第二倍頻晶體103依次 順序排列；所述的第一激光增益介質(zhì)101、第二激光增益介質(zhì)102間鍍有波長選 擇的腔鏡膜。本發(fā)明的最佳實施例還可以包含有其他光學(xué)元件104和106。參閱 圖l可以看出，光學(xué)元件106、第一倍頻晶體105、第一激光增益介質(zhì)IOI構(gòu)成 一個激光腔，則第二激光增益介質(zhì)102、第二倍頻晶體103、另一光學(xué)元件104 構(gòu)成另一獨立的激光腔。泵浦光源108的泵浦光同時泵浦第一激光增益介質(zhì)101、 第；激光增益介質(zhì)102。
若第一激光增益介質(zhì)101、第二激光增益介質(zhì)102是不同激光增益介質(zhì)，激 光增益中心波長相鄰而不相等，則兩片激光器會產(chǎn)生兩個中心波長有一定間隔 的倍頻光輸出，若第二激光增益介質(zhì)102、第二倍頻晶體103、另一光學(xué)元件104 產(chǎn)生基波為、，倍頻光為入V2，光學(xué)元件106、第一倍頻晶體105、第一激光 增益介質(zhì)101產(chǎn)生基波為人2，倍頻光為入2/2;則兩激光器倍頻中心區(qū)域差值為 (入「入2) /2,或者近似認(rèn)為倍頻光線寬約為(入「人2) /2。
若第一激光增益介質(zhì)101、第二激光增益介質(zhì)102是相同激光增益介質(zhì)，則 有兩種情況 一種情況兩個激光器產(chǎn)生倍頻光有一定波長間隔，從而使整個激 光器線寬變寬；另一種情況，是通過對雙折射激光增益介質(zhì)光軸不同切割方式， 使激光增益中心波長產(chǎn)生差別，從而實現(xiàn)不同倍頻光波長輸出，等效增加激光 器線寬。采用改變兩腔長或增加不同選頻參數(shù)，保證兩個腔激光輸出波長一定 間隔。
第二實施例
參閱圖2，該倍頻激光器結(jié)構(gòu)包括泵浦光源108、光學(xué)耦合透鏡107和倍頻
激光腔。其中，所述的倍頻激光腔其至少包括第一激光增益介質(zhì)101、第二激 光增益介質(zhì)102、第一倍頻晶體105、第二倍頻晶體103，所述的第一激光增益 介質(zhì)IOI、第二激光增益介質(zhì)102、第一倍頻晶體105、第二倍頻晶體103依次 順序排列。
若第一激光增益介質(zhì)101、第二激光增益介質(zhì)102是不同激光增益介質(zhì)，激 光增益中心波長相鄰而不相等，則兩片激光器會產(chǎn)生兩個中心波長有一定間隔 的倍頻光輸出。
若第一激光增益介質(zhì)101、第二激光增益介質(zhì)102是同一激光增益介質(zhì)，不 同光軸切割方式產(chǎn)生不同激光增益中心，第一倍頻晶體105、第二倍頻晶體103 為第一激光增益介質(zhì)101、第二激光增益介質(zhì)102產(chǎn)生的倍頻光的晶體，本發(fā)明 的最佳實施例還可以包含有其他光學(xué)元件109。第一激光增益介質(zhì)IOI、第二激 光增益介質(zhì)102、第一倍頻晶體105、第二倍頻晶體103、光學(xué)元件109構(gòu)成同 一激光腔，由于第一激光增益介質(zhì)101、第二激光增益介質(zhì)102的激光增益區(qū)域 不同，因而可以同時產(chǎn)生從兩個不同增益區(qū)域波長的激光，從而等效增加激光 器輸出線寬。
'由于通常半泵浦泵浦腔內(nèi)倍頻激光都是采用短腔或超短腔結(jié)構(gòu)，且由于雙 折射晶體倍頻晶體存在，倍頻光大多時間雖不是單縱模，但主要是以一個主縱 模為主分布，有時亦會出現(xiàn)有兩個或兩個以上主縱模，但均極不穩(wěn)定，所以整 個系統(tǒng)處在以主縱模為主一個不穩(wěn)定狀態(tài)，所以激光散班問題嚴(yán)重。
本專利采用兩個不同激光增益介質(zhì)(或同一激光增益介質(zhì))在一個腔或兩 個腔中產(chǎn)生兩個中心波長的激光在一定差值范圍的輸出光強相近或相當(dāng)倍頻 光，從而增加等效倍頻光輸出波長的線寬，從而可用作為作激光顯示中光源部 分消去激光散斑效應(yīng)。
.在半導(dǎo)體泵浦激光器中，主要是腔內(nèi)倍頻的綠光激光器，亦主要利用Nd3+ 的激光增益介質(zhì)，Nd: YV04泵浦光軸方向吸收發(fā)射光中心是1. 064 jn m， Nd: GdYV04 泵浦光(軸方向吸》1^射中心波長為1. 0631 jam, Nd: YLF發(fā)射光中心波長為1. 053 lam，NdLaV04發(fā)射中心波長為1.066fim，如采用上述材料組合本專利可獲得綠 光只又波長間隔可在0. 5nm-5nm。
本發(fā)明可以采用分離腔結(jié)構(gòu)，亦可采用微片式單一整塊結(jié)構(gòu)。
盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，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發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式 上和細(xì)節(jié)上可以對本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1. 一種增加倍頻激光器輸出線寬的方法，其特征在于用單一半導(dǎo)體激光器泵浦兩組或兩組以上獨立腔內(nèi)倍頻激光器，獲得兩個或兩個以上中心波長有一定差值的穩(wěn)定倍頻光輸出。
2. —種增加倍頻激光器輸出線寬的方法，其特征在于用單一半導(dǎo)體激光器泵 浦同一腔中有不同激光增益介質(zhì)的腔內(nèi)倍頻激光器，獲得兩個或兩個以上中 .心波長有一定差值的穩(wěn)定倍頻光輸出。
3. —種如權(quán)利要求1所述的倍頻激光器結(jié)構(gòu)，包括泵浦光源(108)、光學(xué)耦合 透鏡(107)和倍頻激光腔，其特征在于所述的倍頻激光腔其至少包括第 一倍頻晶體(105)、第一激光增益介質(zhì)(101)、第二激光增益介質(zhì)(102)、 第二倍頻晶體(103),所述的第一倍頻晶體(105)、第一激光增益介質(zhì)(IOI)、 第二激光增益介質(zhì)(102 )、第二倍頻晶體(103 )依次順序排列；所述的第一 激光增益介質(zhì)(101)、第二激光增益介質(zhì)(102)間鍍有波長選擇的腔鏡膜。
4. '如權(quán)利要求3所述的倍頻激光器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的第一激光增益介 質(zhì)(101)和第二激光增益介質(zhì)(102)不同。
5. 如權(quán)利要求3所述的倍頻激光器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的第一激光增益介 質(zhì)(101)和第二激光增益介質(zhì)(102)相同，采用不同光軸切割，獲得不同 增益中心。
6. 如權(quán)利要求3、 4或5所述的倍頻激光器結(jié)構(gòu)，其特征在于采用改變兩腔長 或增加不同選頻參數(shù)，保證兩個腔激光輸出波長一定間隔。
7. —種如權(quán)利要求2所述的倍頻激光器結(jié)構(gòu)，包括泵浦光源(108)、光學(xué)耦合 透鏡(107)和倍頻激光腔，其特征在于:所述的倍頻激光腔其至少包括第 一激光增益介質(zhì)(101)、第二激光增益介質(zhì)(102)、第一倍頻晶體(105)、第二倍頻晶體(103)，所述的第一激光增益介質(zhì)(101)、第二激光增益介質(zhì) (102)、第一倍頻晶體(105)、第二倍頻晶體(103)依次順序排列。
8. 如權(quán)利要求7所述的倍頻激光器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的第一激光增益介 質(zhì)(101)和第二激光增益介質(zhì)(102)不同。
9. 如權(quán)利要求7所述的倍頻激光器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的第一激光增益介 質(zhì)(101)和第二激光增益介質(zhì)(102)相同，采用不同光軸切割，獲得不同 '增益中心。
10. 如3-9任一權(quán)利要求所述的倍頻激光器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的光學(xué)元件 可采用分離腔結(jié)構(gòu)亦可采用單一整體^f效片結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明為一種增加倍頻激光器輸出線寬的方法及其結(jié)構(gòu)，涉及激光領(lǐng)域，尤其涉及倍頻激光領(lǐng)域，可用于消去激光顯示中散斑效應(yīng)的方法及其相應(yīng)激光器結(jié)構(gòu)。本發(fā)明采用單一半導(dǎo)體激光器泵浦兩組或兩組以上獨立腔內(nèi)倍頻激光器或采用單一半導(dǎo)體激光器泵浦同一腔中有不同激光增益介質(zhì)的腔內(nèi)倍頻激光，以獲得兩個或兩個以上穩(wěn)定輸出，中心波長有一定差值的倍頻光輸出，從而等效增加激光輸出線寬以獲得部分消去激光顯示中散斑效應(yīng)。
文檔編號H01S3/109GK101394061SQ20081007185
公開日2009年3月25日 申請日期2008年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月23日
發(fā)明者凌吉武, 礪 吳, 柏天國, 王艷麗, 鄭保忠, 彬 韓, 馬英俊 申請人:福州高意通訊有限公司