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，尤其涉及到一種消除了 Lyot濾波器對激光輸出波長 影響、并且功率穩(wěn)定的寬溫微片激光器。
背景技術(shù)：
在激光領(lǐng)域中，Lyot濾波器的透射曲線具有Sin2入的函數(shù)關(guān)系，即透射率 隨著波長周期性變化，只在某些波長點上透射率為1。若將Lyot濾波器用在激 光腔中或者激光腔有Lyot濾波器的結(jié)構(gòu)，那么只有一定頻率的激光模式能起振。 隨著環(huán)境溫度的改變，激光腔長會發(fā)生改變，其縱模頻率因此會漂移。如果增 益曲線的頻率覆蓋范圍在Lyot濾波器的一個透射周期以上，比如包括好幾個周 期或者好幾十個周期，那么隨著激光腔長改變，頻率會漂移至Lyot濾波器的相 鄰透射周期所對應(yīng)的頻率，即輸出光的頻率會改變；而如果增益曲線的頻率覆 蓋范圍比Lyot濾波器的一個透射周期還小，頻率會漂移至相鄰的縱模，但此時 的透射峰并不對應(yīng)著Lyot濾波器的最高透射率，起振的模式增益減小甚至不能 起振，即輸出光的頻率會發(fā)生改變，功率也會改變。
如圖1所示的是現(xiàn)有激光器就具有Lyot濾波器的結(jié)構(gòu)，其中101為KTP倍 頻晶體，102為Nd: YAG激光晶體，103為起偏器。溫度的改變會影響激光輸出 波長及功率。
發(fā)明內(nèi)容
.因此我們提出一種能消除Lyot濾波器作用的結(jié)構(gòu)，在KTP之前加一個1/4 波片或者加入一個光軸互相垂直、等厚的倍頻晶體，或者將倍頻晶體做成低級 全波片，也可以是倍頻晶體與其他晶體的復合體
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
本發(fā)明的微片激光器，包括泵浦光源、輔助光學系統(tǒng)和兩側(cè)面鍍有反射膜 的激光諧振腔。其中，所述的兩側(cè)面鍍有反射膜的激光諧振腔設(shè)置有消除倍頻 晶體的波片效應(yīng)的光學元件，消除了激光諧振腔中Lyot濾波器倍頻晶體對激光 輸出波長影響。
進一步，消除倍頻晶體的波片效應(yīng)的光學元件可以有如下4種實施方式 實施方式一所述的光學元件為順序排列的1/4波片、倍頻晶體、激光增 益介質(zhì)晶體和起偏器。
實施方式二所述的光學元件為順序排列的兩個光軸相互垂直且等厚的倍 頻晶體復合體、激光增益介質(zhì)晶體和起偏器。
實施方式三所述的光學元件為順序排列的倍頻晶體與其他晶體的復合體、 激光增益介質(zhì)晶體和起偏器。
實施方式四所述的光學元件為厚度等效于低級全波片的倍頻晶體、激光 增益介質(zhì)晶體和起偏器。
進一步的，所述的激光諧振腔的光學元件可以通過膠合、光膠、深化光膠 方式相互粘結(jié)為^f效片式結(jié)構(gòu)?；蛘?，所述的激光諧振腔的光學元件也可以是獨 立的分離結(jié)構(gòu)。
進一步的，所述的倍頻晶體可以是KTP、 LBO的II類倍頻晶體。
進一步的，所述的激光增益介質(zhì)晶體可以是Nd: YAG、 Nd: YV04的激光晶體。
進一步的，所述的起偏器可以是對o光和e光具有walk-off效果的楔角片、
楔角片的組合、PBS棱鏡或者是布儒斯特片。
本發(fā)明采用如上技術(shù)方案，是一種新穎的能消除Lyot濾波器作用的微片激
光器結(jié)構(gòu)。
圖1是現(xiàn)有的具有Lyot濾波器的結(jié)構(gòu)的激光器結(jié)構(gòu)圖； 圖2是本發(fā)明的第一實施方式的激光器結(jié)構(gòu)圖； 圖3是本發(fā)明的第二實施方式的激光器結(jié)構(gòu)圖； 圖4是本發(fā)明的第四實施方式的激光器結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
現(xiàn)結(jié)合
和具體實施方式
對本發(fā)明進一步說明。
本發(fā)明的微片激光器，包括泵浦光源、輔助光學系統(tǒng)和兩側(cè)面鍍有反射膜 的激光諧振腔。其中，所述的兩側(cè)面鍍有反射膜的激光諧振腔設(shè)置有消除倍頻 晶體的波片效應(yīng)的光學元件，消除了激光諧振腔中Lyot濾波器倍頻晶體對激光 輸出波長影響。
進一步，消除倍頻晶體的波片效應(yīng)的光學元件可以有如下4種實施方式 實施方式一
如圖2所示，所述的光學元件結(jié)構(gòu)為順序排列的1/4波片201、倍頻晶體 202、激光增益介質(zhì)晶體203和起偏器204。 1/4波片201和起偏器204兩邊鍍 反射膜，形成激光諧振腔。
激光先通過倍頻晶體，由于倍頻晶體的雙折射效應(yīng)，激光的o、 e光會產(chǎn)生 相位延遲，激光再雙次經(jīng)過l/4波片，作用相當于一個1/2波片，因此相當于 將o、 e光方向互換了，再一次經(jīng)過倍頻晶體時，o、 e光的相位延遲就被消除了。 因此這種結(jié)構(gòu)可以消除因溫度引起的腔長變化導致的Lyot濾波器對波長選擇的 效應(yīng)。
實施方式二
如圖3所示，所述的光學元件結(jié)構(gòu)為順序排列的兩個光軸相互垂直且等厚 的倍頻晶體301、 302復合體、激光增益介質(zhì)晶體203和起偏器204。倍頻晶體 301和起偏器204兩邊鍍反射膜，形成激光諧振腔。
同樣的道理，兩個光軸相互垂直、等厚的倍頻晶體組合，激光經(jīng)過這對倍 頻晶體的組合后，相位延遲相互抵消。因此也可以消除晶體的波片效應(yīng)。
實施方式三
.同圖3類似，所述的光學元件結(jié)構(gòu)為順序排列的倍頻晶體與其他晶體的復 合體、激光增益介質(zhì)晶體203和起偏器204。倍頻晶體和起偏器204兩邊鍍反射 膜，形成激光諧振腔。
對于倍頻晶體與其他晶體的復合體，原理跟兩個光軸相互垂直、等厚的倍 頻晶體組合一樣，關(guān)鍵是要將倍頻晶體對激光產(chǎn)生的相位延遲用其他晶體來抵 消掉或者構(gòu)成低級次的全波片或1/2波片。因此也同樣可以達到寬溫的目的。 實施方式四
.如圖4所示，所述的光學元件結(jié)構(gòu)為厚度等效于低級全波片的倍頻晶體401、 激光增益介質(zhì)晶體203和起偏器204。倍頻晶體401和起偏器204兩邊鍍反射膜， 形成激光諧振腔。
對于將倍頻晶體做成低級全波片，由于低級全波片厚度比較小，對溫度變 化不敏感，而且激光經(jīng)過全波片后相位延遲為2tt的整數(shù)倍，相當于沒有相位延 遲。所以這種結(jié)構(gòu)也可以實現(xiàn)寬溫的目的。
進一步的，所述的激光諧振腔的光學元件可以通過膠合、光膠、深化光膠 方式相互粘結(jié)為微片式結(jié)構(gòu)。或者，所述的激光諧振腔的光學元件也可以是獨 立的分離結(jié)構(gòu)。
進一步的，所述的倍頻晶體可以是KTP、 LBO等的II類倍頻晶體。
進一步的，所述的激光增益介質(zhì)晶體可以是Nd: YAG、 Nd: YV04等的激光晶體。
進一步的，所述的起偏器可以是對o光和e光具有walk-off效果的楔角片、 楔角片的組合、PBS棱鏡或者是布儒斯特片。
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. 一種微片激光器，包括泵浦光源、輔助光學系統(tǒng)和兩側(cè)面鍍有反射膜的激光諧振腔，其特征在于:所述的兩側(cè)面鍍有反射膜的激光諧振腔設(shè)置有消除倍頻晶體的波片效應(yīng)的光學元件，消除了激光諧振腔中Lyot濾波器倍頻晶體對激光輸出波長影響。
2. 如權(quán)利要求1所述的微片激光器，其特征在于所述的光學元件為順序排列 的1/4波片(201 )、倍頻晶體(202 )、激光增益介質(zhì)晶體(203 )和起偏器(204 )。
3. 如權(quán)利要求1所述的微片激光器，其特征在于所述的光學元件為順序排列 的兩個光軸相互垂直且等厚的倍頻晶體(301、 302 )復合體、激光增益介質(zhì) 晶體(203 )和起偏器(204 )。
4. 如權(quán)利要求1所述的微片激光器，其特征在于所述的光學元件為順序排列 的倍頻晶體與其他晶體的復合體、激光增益介質(zhì)晶體(203 )和起偏器(204 )。
5. 如權(quán)利要求1所述的微片激光器，其特征在于所述的光學元件為厚度等效 于低級全波片的倍頻晶體(401 )、激光增益介質(zhì)晶體(203 )和起偏器(204 )。
6. 如權(quán)利要求2至5任一權(quán)利要求所述的微片激光器，其特征在于所述的激 光諧振腔的光學元件可以通過膠合、光膠、深化光膠方式相互粘結(jié)為微片式 結(jié)構(gòu)。
7. 如權(quán)利要求2至5任一權(quán)利要求所述的微片激光器，其特征在于所述的激 光諧振腔的光學元件也可以是獨立的分離結(jié)構(gòu)。
8. 如權(quán)利要求2至5任一權(quán)利要求所述的微片激光器，其特征在于所述的倍 頻晶體可以是KTP、 LBO的II類倍頻晶體。
9. 如權(quán)利要求2至5任一權(quán)利要求所述的微片激光器，其特征在于所述的激 光增益介質(zhì)晶體可以是Nd: YAG、 Nd: YV04的激光晶體。
10. 如權(quán)利要求2至5任一權(quán)利要求所述的微片激光器，其特征在于所述 的起偏器可以是對o光和e光具有walk-of f效果的楔角片、楔角片的組合、 PBS棱鏡或者是布儒斯特片。
全文摘要
本發(fā)明涉及激光領(lǐng)域，尤其涉及到一種消除了Lyot濾波器對激光輸出波長影響、并且功率穩(wěn)定的寬溫微片激光器。因此我們提出一種能消除Lyot濾波器作用的結(jié)構(gòu)，在KTP之前加一個1/4波片或者加入一個光軸互相垂直、等厚的倍頻晶體，或者將倍頻晶體做成低級全波片，也可以是倍頻晶體與其他晶體的復合體。本發(fā)明采用如上技術(shù)方案，是一種新穎的能消除Lyot濾波器作用的微片激光器結(jié)構(gòu)。
文檔編號H01S3/109GK101383478SQ20081007194
公開日2009年3月11日 申請日期2008年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月14日
發(fā)明者凌吉武, 礪 吳, 楊建陽, 英 邱, 陳衛(wèi)民 申請人:福州高意通訊有限公司