專利名稱：綠光激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光學(xué)領(lǐng)域，特別涉及一種綠光激光器。
背景技術(shù)：
LD泵浦的固體激光器由于具有較高的能量轉(zhuǎn)換效率以及體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定、 壽命長(zhǎng)和全固化等優(yōu)點(diǎn)而具有廣闊的應(yīng)用前景。在具體應(yīng)用中，對(duì)激光器所發(fā)出激光的顏 色有多種需求，發(fā)出綠色激光的綠光激光器就是一種常見的激光器。目前，LD泵浦的固體 綠光激光器主要包括LD泵浦光源、激光晶體和倍頻晶體。其中，激光晶體接收到LD泵浦光 源發(fā)射的泵浦光后，將泵浦光轉(zhuǎn)換為基頻光，該基頻光通過(guò)所述倍頻晶體后變?yōu)楸额l光，波 長(zhǎng)在500nm-570nm范圍內(nèi)的倍頻光屬于綠光。在LD端面泵浦固體激光器中，通常通過(guò)鍍膜的方法使得激光晶體的一個(gè)端面作 為激光器中諧振腔的前腔鏡。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中在激光晶體的兩端面鍍激光膜的一種方 式，即在激光晶體的入光面鍍泵浦光高透、基頻光和倍頻光高反的膜，在激光晶體的出光面 鍍基頻光高透膜和倍頻光高反膜。在通過(guò)上述方式完成鍍膜操作以后，可將所得到的激光 晶體的入光面作為諧振腔的前腔鏡。但是上述現(xiàn)有鍍膜方法有如下缺點(diǎn)1)激光晶體中未吸收的泵浦光會(huì)從激光晶體的出光面出射，降低了激光晶體對(duì)泵 浦光的吸收效率，雖然可以通過(guò)提高激光晶體摻雜濃度或加長(zhǎng)激光晶體通光方向長(zhǎng)度的方 法來(lái)提高激光晶體對(duì)泵浦光的吸收效率，但提高激光晶體摻雜濃度的方法會(huì)使得在激光晶 體端面上就幾乎全部吸收泵浦光，造成熱積聚于激光晶體的端面，由此帶來(lái)熱透鏡及端面 形變問(wèn)題，也就是所說(shuō)的熱分布不均勻、熱效應(yīng)明顯等問(wèn)題；而加長(zhǎng)激光晶體通光方向長(zhǎng)度 的方法會(huì)使再吸收現(xiàn)象加重，此外，考慮到泵浦光聚焦系統(tǒng)、最佳模式匹配等因素，激光晶 體的長(zhǎng)度也不可能增加很多；2)通過(guò)倍頻晶體產(chǎn)生的倍頻光一部分從倍頻晶體的出光面出射，還有一部分倍 頻光通過(guò)鍍有倍頻光高透膜的激光晶體出光面入射到激光晶體中，激光晶體吸收到倍頻光 后，增加了激光晶體的熱效應(yīng)，降低了激光晶體的穩(wěn)定性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有綠光激光器中的鍍膜方法使得激光晶體對(duì)泵浦光 的吸收效率較低的缺陷，從而提供一種具有較高吸收效率的綠光激光器。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種綠光激光器，包括用于發(fā)射泵浦光的 LD泵浦光源、用于將泵浦光轉(zhuǎn)換為基頻光的激光晶體以及用于將基頻光轉(zhuǎn)換為綠色倍頻光 的倍頻晶體，所述激光晶體的出光面上則鍍有泵浦光部分反射膜；其中，所述泵浦光部分反射膜將所述激光晶體尚未轉(zhuǎn)換的泵浦光反射回所述激光晶體 內(nèi)。上述技術(shù)方案中，所述激光晶體的入光面上鍍有泵浦光高透膜、基頻光高反膜和倍頻光高反膜，所述激光晶體的出光面上還鍍有基頻光高透膜以及倍頻光高透膜。上述技術(shù)方案中，所述激光晶體的入光面上鍍有泵浦光高透膜以及基頻光高反 膜，所述激光晶體的出光面上還鍍有基頻光高透膜以及倍頻光高反膜。上述技術(shù)方案中，還包括聚焦透鏡，所述聚焦透鏡位于所述LD泵浦光源與激光晶 體之間，用于將所述LD泵浦光源發(fā)射的泵浦光聚焦后發(fā)射到所述激光晶體上。上述技術(shù)方案中，所述泵浦光部分反射膜的反射率要使得所反射的泵浦光經(jīng)由所 述激光晶體的出光面透射出后的光功率小于所述LD泵浦光源的損傷閾值。上述技術(shù)方案中，所述LD泵浦光源所發(fā)出的泵浦光的波長(zhǎng)為808nm，所述泵浦光 部分反射膜為適合反射波長(zhǎng)為808nm的光的部分反射膜。本實(shí)用新型還提供了一種綠光激光器，包括用于發(fā)射泵浦光的LD泵浦光源、用于 將泵浦光轉(zhuǎn)換為基頻光的激光晶體以及用于將基頻光轉(zhuǎn)換為綠色倍頻光的倍頻晶體，所述 激光晶體的出光面上鍍有倍頻光高反膜；其中，所述倍頻光高反膜將所述倍頻晶體所生成的且入射到所述激光晶體上的倍頻光 反射回所述倍頻晶體。上述技術(shù)方案中，所述激光晶體的入光面上鍍有泵浦光高透膜和基頻光高反膜， 所述激光晶體的出光面上還鍍有基頻光高透膜。上述技術(shù)方案中，所述激光晶體的入光面上鍍有泵浦光高透膜和基頻光高反膜， 所述激光晶體的出光面上還鍍有基頻光高透膜和泵浦光部分反射膜；所述泵浦光部分反射 膜將所述激光晶體尚未轉(zhuǎn)換的泵浦光反射回所述激光晶體內(nèi)。上述技術(shù)方案中，還包括聚焦透鏡，所述聚焦透鏡位于所述LD泵浦光源與激光晶 體之間，用于將所述LD泵浦光源發(fā)射的泵浦光聚焦后發(fā)射到所述激光晶體上。上述技術(shù)方案中，所述泵浦光部分反射膜的反射率要使得所反射的泵浦光經(jīng)由所 述激光晶體的出光面透射出后的光功率小于所述LD泵浦光源的損傷閾值。上述技術(shù)方案中，所述LD泵浦光源所發(fā)出的泵浦光的波長(zhǎng)為808nm，所述泵浦光 部分反射膜為適合反射波長(zhǎng)為808nm的光的部分反射膜。上述技術(shù)方案中，所述LD泵浦光源所發(fā)出的泵浦光的波長(zhǎng)為808nm，所述激光晶 體將所述波長(zhǎng)為808nm的泵浦光轉(zhuǎn)換成波長(zhǎng)為1064nm的基頻光，所述倍頻晶體將所述波長(zhǎng) 為1064nm的基頻光轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)為532nm的倍頻光；所述倍頻光高反膜為適合反射波長(zhǎng)為 532nm的光的高反膜。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1、本實(shí)用新型通過(guò)在激光器中的激光晶體的出光面鍍泵浦光部分反射膜，可以在 保持所述激光晶體對(duì)泵浦光吸收效率不變的前提下，降低激光晶體的摻雜濃度，避免了激 光晶體因?yàn)檩^高的摻雜濃度而造成的熱分布不均勻、熱效應(yīng)明顯的問(wèn)題。2、本實(shí)用新型通過(guò)在激光器中的激光晶體的出光面鍍倍頻光高反膜，使得倍頻光 不會(huì)進(jìn)入到所述激光晶體內(nèi)，從而提高了激光晶體的穩(wěn)定性。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中激光晶體的兩個(gè)端面所鍍的膜的示意圖；圖2為本實(shí)用新型的綠光激光器在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；[0028]圖3為在一個(gè)實(shí)施例中綠光激光器中的激光晶體的兩個(gè)端面所鍍的膜的示意圖；圖4為在另一個(gè)實(shí)施例中綠光激光器中的激光晶體的兩個(gè)端面所鍍的膜的示意 圖；圖5為在又一個(gè)實(shí)施例中綠光激光器中的激光晶體的兩個(gè)端面所鍍的膜的示意 圖；圖6為本實(shí)用新型的綠光激光器在另一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明，但不作對(duì)其的限定。在圖2中給出了本實(shí)用新型的綠光激光器在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2 所示，該綠光激光器包括LD泵浦光源101、激光晶體102和倍頻晶體103。下面對(duì)該綠光 激光器中的上述部件的結(jié)構(gòu)、功能與實(shí)現(xiàn)分別加以說(shuō)明。其中，LD泵浦光源101用于發(fā)射泵浦光；所述泵浦光的波長(zhǎng)可以有多種可能，例 如，波長(zhǎng)為808nm的泵浦光，或波長(zhǎng)為880nm的泵浦光。在本實(shí)施例中，所述LD泵浦光源 101發(fā)射的泵浦光的波長(zhǎng)為808nm。激光晶體102用于將LD泵浦光源101發(fā)射的泵浦光轉(zhuǎn)換為基頻光。圖3為本實(shí) 施例中所述激光晶體的兩個(gè)端面所鍍的膜的示意圖，如圖3所示，在激光晶體102的入光面 上鍍有泵浦光高透膜，基頻光高反膜和倍頻光高反膜，而在激光晶體102的出光面上則鍍 有泵浦光部分反射膜，基頻光高透膜以及倍頻光高透膜。正如背景技術(shù)中所提到的，現(xiàn)有技術(shù)通過(guò)提高激光晶體摻雜濃度來(lái)提高所述激光 晶體對(duì)泵浦光的吸收率，但較高摻雜濃度會(huì)使得激光晶體的端面吸收幾乎全部的泵浦光， 造成熱積聚于激光晶體的端面，帶來(lái)熱分布不均勻、熱效應(yīng)明顯的問(wèn)題；而熱分布不均勻也 容易使得聚集熱量的端面產(chǎn)生形變。因此，與圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)相比，在本實(shí)施例中，在 所述激光晶體102的出光面上還鍍有泵浦光部分反射膜，這使得未被激光晶體吸收的泵浦 光到達(dá)鍍有所述泵浦光部分反射膜的出光面上時(shí)會(huì)被反射回所述激光晶體102內(nèi)部，激光 晶體102可以再次吸收泵浦光，提高對(duì)泵浦光的吸收率，不必再為提高泵浦光的吸收率而 刻意提高摻雜濃度，因此激光晶體102可以在較低的摻雜濃度下達(dá)到與現(xiàn)有技術(shù)中較高摻 雜濃度的激光晶體同等的泵浦光吸收率。由于激光晶體102的摻雜濃度較低，因此也就不 再會(huì)有因?yàn)檩^高摻雜濃度而造成的熱分布不均勻、熱效應(yīng)明顯的問(wèn)題。另外，按照綠光激光 器的光路，激光晶體未吸收的泵浦光會(huì)被入射到倍頻晶體103中，引起倍頻晶體103的熱效 應(yīng)，因此，通過(guò)在激光晶體102的出光面上涂覆泵浦光部分反射膜也有利于提高所述倍頻 晶體103的穩(wěn)定性。所述泵浦光部分反射膜的選材與所述泵浦光的具體波長(zhǎng)有關(guān)。在本實(shí)施例中，所 述LD泵浦光源101所發(fā)出的泵浦光的波長(zhǎng)為808nm，所述激光晶體102將所述波長(zhǎng)為808nm 的泵浦光轉(zhuǎn)換成波長(zhǎng)為1064nm的基頻光，所述倍頻晶體103將所述波長(zhǎng)為1064nm的基頻 光轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)為532nm的倍頻光。因此激光晶體102的出光面上的泵浦光部分反射膜為適 合反射波長(zhǎng)為808nm的光的部分反射膜。此外，在本實(shí)施例中，所述激光晶體102的入光面 上的泵浦光高透膜為適合透過(guò)波長(zhǎng)為808nm的光的高透膜，所述基頻光高反膜為適合反射 波長(zhǎng)為1064nm的光的高反膜，所述基頻光高透膜為適合透過(guò)波長(zhǎng)為1064nm的光的高透膜。[0038]需要說(shuō)明的是，從激光晶體的泵浦光部分反射膜出反射回激光晶體內(nèi)部的泵浦 光不可能全部被激光晶體再吸收，還會(huì)有一部分從激光晶體的入光面透射到LD泵浦光源 101，而LD泵浦光源101有損傷閾值，當(dāng)LD泵浦光源101發(fā)出的光再次被反射到自身時(shí)，若 反射光的光功率大于該損傷閾值，就會(huì)對(duì)LD泵浦光源101造成破壞，因此，在確定泵浦光部 分反射膜的反射率時(shí)，可以根據(jù)如下原則來(lái)確定既要能夠保證所述泵浦光反射膜可以提 高激光晶體對(duì)泵浦光的吸收率，又確保反射回的泵浦光從激光晶體102的入光面透射出后 的光功率小于LD泵浦光源101的損傷閾值。倍頻晶體103，用于對(duì)激光晶體102轉(zhuǎn)換的基頻光進(jìn)行倍頻，產(chǎn)生倍頻光，從而生 成波長(zhǎng)為500nm-570nm范圍內(nèi)的倍頻光，即綠光。在本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例中，如圖4所示，綠光激光器的激光晶體102的入光 面上鍍有泵浦光高透膜和基頻光高反膜，激光晶體102的出光面上鍍有基頻光高透膜和倍 頻光高反膜，綠光激光器的其余結(jié)構(gòu)與前一實(shí)施例相同?，F(xiàn)有技術(shù)中，在激光晶體的入光面上鍍有倍頻光高反膜，而在出光面上鍍有倍頻 光高透膜，這樣，通過(guò)倍頻晶體得到的倍頻光中的一部分倍頻光會(huì)入射到激光晶體中，激光 晶體吸收了這些倍頻光后，會(huì)增加激光晶體的熱效應(yīng)，從而降低激光晶體的穩(wěn)定性。而本實(shí) 施例中將倍頻光高反膜鍍?cè)诹思す饩w102的出光面并省去了原有的倍頻光高透膜，這樣 可使得經(jīng)過(guò)倍頻晶體103倍頻后得到的倍頻光中的一部分倍頻光入射到激光晶體102的出 光面時(shí)，被鍍有倍頻光高反膜的出光面反射回倍頻晶體103里，而使得倍頻光不會(huì)進(jìn)入到 所述激光晶體102內(nèi)，也就不會(huì)給激光晶體102帶來(lái)影響，從而提高了激光晶體102的穩(wěn)定 性。所述倍頻光高反膜的選材與所述倍頻光的具體波長(zhǎng)有關(guān)。在本實(shí)施例中，所述LD 泵浦光源101所發(fā)出的泵浦光的波長(zhǎng)為808nm，所述激光晶體102將所述波長(zhǎng)為808nm的泵 浦光轉(zhuǎn)換成波長(zhǎng)為1064nm的基頻光，所述倍頻晶體103將所述波長(zhǎng)為1064nm的基頻光轉(zhuǎn) 換為波長(zhǎng)為532nm的倍頻光。因此，倍頻光高反膜為適合反射波長(zhǎng)為532nm的光的高反膜。作為一種優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方式，在本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例中，如圖5所示，所述激光 晶體102的出光面上同時(shí)鍍有泵浦光部分反射膜、基頻光高透膜和倍頻光高反膜，在其入 光面上同時(shí)鍍有泵浦光高透膜和基頻光高反膜。這使得該實(shí)施例中的綠光激光器既不需要 通過(guò)提高激光晶體摻雜濃度來(lái)提高所述激光晶體對(duì)泵浦光的吸收率，又能夠避免反射回的 泵浦光從所述激光晶體的入光面透射而出后會(huì)對(duì)LD泵浦光源101造成破壞，而且也避免了 經(jīng)過(guò)倍頻晶體得到的倍頻光中的一部分倍頻光入射到激光晶體中，提高了激光晶體的穩(wěn)定 性。為了提高入射到激光晶體中泵浦光的功率密度，在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖6所示， 在前述多個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型的綠光激光器還可以包括聚焦透鏡104，該聚焦透 鏡104位于LD泵浦光源101與激光晶體102之間，用于將LD泵浦光源101發(fā)射的泵浦光 聚焦后發(fā)射到激光晶體102上。最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制。盡 管參照實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本實(shí)用 新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其 均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種綠光激光器，包括用于發(fā)射泵浦光的LD泵浦光源(101)、用于將泵浦光轉(zhuǎn)換為 基頻光的激光晶體(102)以及用于將基頻光轉(zhuǎn)換為綠色倍頻光的倍頻晶體(103)，其特征 在于，所述激光晶體(102)的出光面上則鍍有泵浦光部分反射膜；其中，所述泵浦光部分反射膜將所述激光晶體(102)尚未轉(zhuǎn)換的泵浦光反射回所述激光晶 體(102)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綠光激光器，其特征在于，所述激光晶體(10 的入光面上鍍 有泵浦光高透膜、基頻光高反膜和倍頻光高反膜，所述激光晶體(102)的出光面上還鍍有 基頻光高透膜以及倍頻光高透膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綠光激光器，其特征在于，所述激光晶體(10 的入光面上鍍 有泵浦光高透膜以及基頻光高反膜，所述激光晶體(10 的出光面上還鍍有基頻光高透膜 以及倍頻光高反膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綠光激光器，其特征在于，還包括聚焦透鏡(104)，所述聚焦 透鏡位于所述LD泵浦光源(101)與激光晶體(10 之間，用于將所述LD泵浦光源(101) 發(fā)射的泵浦光聚焦后發(fā)射到所述激光晶體(10 上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的綠光激光器，其特征在于，所述泵浦光部分反射膜的反射 率要使得所反射的泵浦光經(jīng)由所述激光晶體(102)的出光面透射出后的光功率小于所述 LD泵浦光源(101)的損傷閾值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的綠光激光器，其特征在于，所述LD泵浦光源(101) 所發(fā)出的泵浦光的波長(zhǎng)為808nm，所述泵浦光部分反射膜為適合反射波長(zhǎng)為808nm的光的 部分反射膜。
7.—種綠光激光器，包括用于發(fā)射泵浦光的LD泵浦光源(101)、用于將泵浦光轉(zhuǎn)換為 基頻光的激光晶體(102)以及用于將基頻光轉(zhuǎn)換為綠色倍頻光的倍頻晶體(103)，其特征 在于，所述激光晶體(102)的出光面上鍍有倍頻光高反膜；其中，所述倍頻光高反膜將所述倍頻晶體(10 所生成的且入射到所述激光晶體(10 上的 倍頻光反射回所述倍頻晶體(103)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的綠光激光器，其特征在于，所述激光晶體(10 的入光面上鍍 有泵浦光高透膜和基頻光高反膜，所述激光晶體(102)的出光面上還鍍有基頻光高透膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的綠光激光器，其特征在于，所述激光晶體(10 的入光面上鍍 有泵浦光高透膜和基頻光高反膜，所述激光晶體(102)的出光面上還鍍有基頻光高透膜和 泵浦光部分反射膜；所述泵浦光部分反射膜將所述激光晶體(102)尚未轉(zhuǎn)換的泵浦光反射 回所述激光晶體(10 內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8或9所述的綠光激光器，其特征在于，還包括聚焦透鏡(104)， 所述聚焦透鏡位于所述LD泵浦光源(101)與激光晶體(10 之間，用于將所述LD泵浦光 源(101)發(fā)射的泵浦光聚焦后發(fā)射到所述激光晶體(10 上。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的綠光激光器，其特征在于，所述泵浦光部分反射膜的反射率 要使得所反射的泵浦光經(jīng)由所述激光晶體(102)的出光面透射出后的光功率小于所述LD 泵浦光源(101)的損傷閾值。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的綠光激光器，其特征在于，所述LD泵浦光源(101)所發(fā)出的 泵浦光的波長(zhǎng)為808nm，所述泵浦光部分反射膜為適合反射波長(zhǎng)為808nm的光的部分反射
13.根據(jù)權(quán)利要求7或8或9所述的綠光激光器，其特征在于，所述LD泵浦光源(101) 所發(fā)出的泵浦光的波長(zhǎng)為808nm，所述激光晶體(10 將所述波長(zhǎng)為808nm的泵浦光轉(zhuǎn)換成 波長(zhǎng)為1064nm的基頻光，所述倍頻晶體(10 將所述波長(zhǎng)為1064nm的基頻光轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng) 為532nm的倍頻光；所述倍頻光高反膜為適合反射波長(zhǎng)為532nm的光的高反膜。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種綠光激光器，包括用于發(fā)射泵浦光的LD泵浦光源、用于將泵浦光轉(zhuǎn)換為基頻光的激光晶體以及用于將基頻光轉(zhuǎn)換為綠色倍頻光的倍頻晶體，所述激光晶體的出光面上則鍍有泵浦光部分反射膜；其中，泵浦光部分反射膜將所述激光晶體尚未轉(zhuǎn)換的泵浦光反射回所述激光晶體內(nèi)。本實(shí)用新型通過(guò)在激光器中的激光晶體的出光面鍍泵浦光部分反射膜，可以在保持所述激光晶體對(duì)泵浦光吸收效率不變的前提下，降低激光晶體的摻雜濃度，避免了激光晶體因?yàn)檩^高的摻雜濃度而造成的熱分布不均勻、熱效應(yīng)明顯的問(wèn)題。
文檔編號(hào)H01S3/06GK201910568SQ20102068958
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者劉誼元, 張瑛, 畢勇 申請(qǐng)人:北京中視中科光電技術(shù)有限公司