專利名稱：一種和頻激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光領(lǐng)域，尤其涉及一種采用激光增益介質(zhì)和和頻晶體的和頻激光器。
背景技術(shù)：
人們常見的和頻激光器如圖1所示，包括第一組前腔片ll、激光增益介質(zhì)21、 第二組前腔片12、激光增益介質(zhì)22、 PBS (渥拉斯頓)腔片3、和頻晶體4以及輸出腔片5。 其激光工作原理是第一組前腔片ll、激光增益介質(zhì)21、 PBS腔片3、和頻晶體4以及輸出 腔片5構(gòu)成一個激光振蕩腔，產(chǎn)生相對PBS腔片3為P分量波長入1 (vl)的激光振蕩；第 二組前腔片12、激光增益介質(zhì)22、 PBS腔片3、和頻晶體4以及輸出腔片5構(gòu)成另一個激光 振蕩腔，產(chǎn)生相對PBS腔片3為S分量波長為入2 ( v2)的激光振蕩。入1與入2激光共用 同一個后腔輸出腔片5，入l與入2激光分別以o光和e光在和頻晶體中和頻為入(v = vl+ v2)激光，并由后腔片輸出和頻光。PBS腔片3亦可采用各種偏振分束棱鏡，激光增益介質(zhì)21、 22可以是相同的激光增益介 質(zhì)，也可以不同的激光增益介質(zhì)。以上結(jié)構(gòu)采用雙腔，其光路調(diào)節(jié)較難，而且不易穩(wěn)定，在實驗室可以使用，但現(xiàn)實中應(yīng) 用較少，難以成為常用產(chǎn)品。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種各光學(xué)元件之間可以是分離元件或采用膠合，光膠和深 化光膠方式相互粘結(jié)成一整體，結(jié)構(gòu)簡單、工作狀態(tài)穩(wěn)定的和頻激光器。為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明和頻激光器包括前腔片或前腔膜、激光增益介質(zhì)、和頻晶體、 偏振元件或損耗元件、波片以及后腔片或后腔膜，激光增益介質(zhì)產(chǎn)生波長為入l、入2的激光 振蕩光，其中波片的光軸與通過偏振元件的振蕩激光的偏振方向夾角呈角。當(dāng)偏振元件設(shè)在和頻晶體和波片之間時，波片相對入l為波片相對入2為波片或者全波片。當(dāng)波片設(shè)在和頻晶體和偏振元件之間時，波片相對入l為波片，相對入2為全波片。 上述的和頻晶體的光軸在通光方向上與偏振元件偏振方向相同或垂直。 上述的偏振元件為walk-off晶體如YV04、楔角片、楔角片組、PBS膜片、PBS棱鏡。 上述的損耗元件為標(biāo)準(zhǔn)具、部分反射膜片或反射鏡。上述的波片相對入l為波片相對A2為波片或者全波片時，和頻晶體可為I類相位匹配 晶體，當(dāng)波片相對入l為波片，相對入2為全波片時，和頻晶體為I類或者II類相位匹配晶體。上述的激光增益介質(zhì)是一種激光增益介質(zhì)或兩種增益介質(zhì)的復(fù)合體。由于兩個激光波長入1和入2的增益系數(shù)不同，為使它們在和頻晶體中產(chǎn)生相近或相同的 激光功率密度，通過調(diào)節(jié)后腔鏡對入1的反射率Rl和對入2的反射率R2相對值，使激光增 益介質(zhì)中泵浦光能量在入l和入2上得到所需分配比例，以配得最大或較大的和頻激光入輸出。其中通常通過鍍膜方式嚴(yán)格控制R1/R2不易實現(xiàn)，本發(fā)明采用以上結(jié)構(gòu)，通過控制波片光軸方向與偏振元件光軸方向相對角度或在和頻激光腔內(nèi)直接插入對和頻激光波長有不同損耗如 標(biāo)準(zhǔn)具、反射鏡實現(xiàn)對和頻兩個激光波長有不同反射率，使兩個波長光光強(qiáng)基本相同或達(dá)到 所需比例，兩波長激光形成振蕩實現(xiàn)腔內(nèi)和頻輸出。從而實現(xiàn)微片式激光和頻輸出。


現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步闡述 圖1是現(xiàn)有和頻激光器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明和頻激光器之一的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明和頻激光器之二的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明和頻激光器之三的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明和頻激光器之一、二或三的波片光軸與通過偏振元件的振蕩激光的偏振方 向夾角呈角的示意圖；圖6是本發(fā)明和頻激光器之四的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
請參閱圖2、 3、 4、 5或6所示，本發(fā)明包括前腔片11或前腔膜13、激光 增益介質(zhì)2、和頻晶體4、偏振元件31或損耗元件32、波片6以及后腔片51或后腔膜52， 激光增益介質(zhì)2是一種激光增益介質(zhì)或兩種增益介質(zhì)的復(fù)合體，其產(chǎn)生兩種不同波長為入1 、 入2的激光振蕩光；和頻晶體4的光軸在通光方向上與偏振元件31偏振方向相同或垂直；偏 振元件31為walk-off晶體如YV04、楔角片、楔角片組、PBS膜片、PBS棱鏡；損耗元件32 為標(biāo)準(zhǔn)具、部分反射膜片或反射鏡；波片6的光軸與通過偏振元件31的振蕩激光的偏振方向 夾角呈角。當(dāng)偏振元件31設(shè)在和頻晶體4和波片6之間時，波片6相對A1為波片相對入 2為波片或者全波片。當(dāng)波片6設(shè)在和頻晶體4和偏振元件31之間時，波片6相對入1為波 片，相對A2為全波片。當(dāng)波片6相對Al為波片相對A2為波片或者全波片時，和頻晶體 4可為I類相位匹配晶體，當(dāng)波片6相對入1為波片，相對入2為全波片時，和頻晶體4為I類或者II類相位匹配晶體。如圖2所示，本發(fā)明前腔片ll、激光增益介質(zhì)2、和頻晶體4、偏振元件31、波片6以 及后腔片51為分離元件，依序排列。偏振元件31為walk-off晶體如YV04，后腔片51對波 長入1和入2光反射率分別為Rl和R2，波片6滿足相對入1為波片相對A 2為波片或者全 波片，和頻晶體可為I類相位匹配晶體，如圖5所示，其光軸與通過work-off晶體的振蕩光 的偏振方向夾角呈角，這樣振蕩光通過波片6和后腔片51再返回至work-off晶體后，波片 6對入1等效波片，入1光偏振方向旋轉(zhuǎn)2 ，再通過walk-off晶體將有RlSin22的能量變成 e光從側(cè)面損耗，等效R1 COS22反射率，這樣就可以通過改變角改變R2/R1 COS22達(dá)到 我們所需入1與入2光強(qiáng)比例。如圖3所示，本發(fā)明激光增益介質(zhì)2、和頻晶體4、偏振元件31和波片6依序排列采用 膠合，光膠和深化光膠方式相互粘結(jié)成一整體。激光增益介質(zhì)2的前端面鍍前腔膜13作為前 腔鏡，偏振元件31為楔角片組，波片6相對入1為波片，相對入2為波片或者全波片，其 后端面鍍后腔膜52作為后腔鏡，和頻晶體4可為I類相位匹配晶體，如圖5所示，波片6的 光軸與楔角片組的光軸方向夾角呈角。與圖2同理也可以通過改變角達(dá)到我們所需入l與 入2光強(qiáng)比例。又如圖4所示，本發(fā)明激光增益介質(zhì)2、和頻晶體4、波片6和偏振元件31依序排列采 用膠合，光膠和深化光膠方式相互粘結(jié)成一整體。激光增益介質(zhì)2的前端面鍍膜前腔13作為 前腔鏡，波片6相對入1為波片相對入2為全波片，如圖5所示，波片6的光軸與楔角片組 合的光軸方向夾角呈角，偏振元件31的后端面鍍后腔膜52作為后腔鏡，和頻晶體4可為I 類或者II類相位匹配晶體，。偏振元件31選擇入1、入2偏振方向垂直其光軸的偏振光，經(jīng)過 波片6后將入1、入2光偏振方向變成垂直，然后進(jìn)入和頻晶體4產(chǎn)生和頻光，由于波片6和 偏振元件31的光軸呈夾角，與圖2同理也可以通過改變角達(dá)到我們所需入1與入2光強(qiáng)比 例。對于和頻激光腔內(nèi)所有元件為分離元件亦可實現(xiàn)。再如圖6所示，本發(fā)明前腔片ll、激光增益介質(zhì)2、和頻晶體4、損耗元件32以及后腔 片51為分離元件，依序排列。損耗元件32為標(biāo)準(zhǔn)具、部分反射膜片或反射鏡。損耗元件32 對和頻的兩波長A1、 A2其中A1波長損耗較少或者無損耗，而對人2波長達(dá)到所需損耗以 實現(xiàn)兩波長和頻時的最佳比例。
權(quán)利要求
1、一種和頻激光器，包括前腔片或前腔膜、激光增益介質(zhì)、和頻晶體、偏振元件或損耗元件、波片以及后腔片或后腔膜，激光增益介質(zhì)產(chǎn)生波長為λ1、λ2的激光振蕩光，其特征在于波片的光軸與通過偏振元件的振蕩激光的偏振方向夾角呈θ角。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種和頻激光器，其特征在于當(dāng)偏振元件設(shè)在和頻晶體和波 片之間時，波片相對X1為^波片相對X2為)^波片或者全波片。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種和頻激光器，其特征在于當(dāng)波片設(shè)在和頻晶體和偏振元 件之間時，波片相對X1為^波片，相對入2為全波片。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種和頻激光器，其特征在于其偏振元件為walk-off晶體如 YV04、楔角片、楔角片組、PBS膜片、PBS棱鏡。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種和頻激光器，其特征在于其損耗元件為標(biāo)準(zhǔn)具、部分反射膜片或反射鏡。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種和頻激光器，其特征在于其和頻晶體的光軸在通光方向上與偏振元件偏振方向相同或垂直。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種和頻激光器，其特征在于其波片相對入1為)^波片相對入2為)^波片或者全波片時，和頻晶體可為I類相位匹配晶體，當(dāng)波片相對入1為)^波片，相對入2為全波片時，和頻晶體為I類或者II類相位匹配晶體。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種和頻激光器，其特征在于其激光增益介質(zhì)是一種激光增益介質(zhì)或兩種增益介質(zhì)的復(fù)合體。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l、 4、 5、 6或8所述的一種和頻激光器，其特征在于其和頻激光腔內(nèi)所有元件為分離元件或采用膠合，光膠和深化光膠方式相互粘結(jié)成一整體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種和頻激光器，其包括前腔片或前腔膜、激光增益介質(zhì)、和頻晶體、偏振元件或損耗元件、波片以及后腔片或后腔膜，激光增益介質(zhì)產(chǎn)生波長為λ1、λ2的激光振蕩光，其中波片的光軸與通過偏振元件的振蕩激光的偏振方向夾角呈θ角，采用以上結(jié)構(gòu)，通過控制波片光軸方向與偏振元件光軸方向相對角度或損耗元件實現(xiàn)對和頻兩個激光波長有不同反射率，使兩個波長光光強(qiáng)基本相同或達(dá)到所需比例，兩波長激光形成振蕩實現(xiàn)腔內(nèi)和頻輸出。
文檔編號H01S3/10GK101222113SQ20071014401
公開日2008年7月16日 申請日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者凌吉武, 礪 吳, 玉 孫, 彭永進(jìn), 楊建陽, 陳衛(wèi)民 申請人:福州高意通訊有限公司