CN101093930A - 一种单纵模微片激光器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种单纵模微片激光器，包括一对前腔片和后腔片，前腔片与后腔片之间设置有激光增益介质、楔角片组和倍频晶体，其中楔角片组由两个或两个以上楔角片构成，楔角片组出射的o光或e光垂直楔角片输出端面，O光和e光通过楔角片出射形成夹角，采用以上结构，当楔角片作为一个组件与其他平片共同构成微片激光器时，当其中o光或e光在激光腔振荡，而另一分量e光或o光与垂直腔面有一定夹角，从而被损耗，不能起振，当其与双折射晶体波片一道时即构成了纵模选膜结构，选择合适的双折射晶体波片厚度时，即可以构成单纵模输出激光器。
Description
技术领域 本发明涉及激光器领域，尤其涉及一种单纵模微片激光器。
背景技术 在激光腔设计中一种称为Lyot滤波器用以选择激光腔中的纵模，其激光器的结构如图1所示：前后两端头为谐振腔片1、5，其中间从前端开始分别设置有激光增益介质2、布儒斯特片9和双折射晶体10。其中布儒斯特片9表面对P分量全透，对S分量部分反射；双折射晶体10的光轴与布儒斯特片9主光平面形成夹角；双折射晶体10对于不同的波长相当于不同的波片，其o与e光位相差为：
其中δ为o光与e光位相差，λ为波长，L为双折射晶体10厚度，no、ne分别为o光与e光折射率，T为温度参数。
由于布儒斯特片9对P分量与S分量损耗不一样，双折射晶体10对不同波长旋转角不一样，因此在激光器腔形成标准具中，布儒斯特片9与双折射晶体10构成波长选择器，只有双折射晶体10为其半波片或全波片的光才能形成振荡输出。设激光增益带宽为Δλ，其两端波长为λ1、λ2，则
时，则可能形成单纵模输出。其中布儒斯特片9亦可为其他偏振相关损耗结构。
发明内容 本发明的目的是要提供一种采用不同的Lyot滤波器以形成单纵模基波或谐波的微片激光器。
本发明解决以上目的所采用的技术方案是：单纵模微片激光器包括一对前腔片和后腔片，前腔片与后腔片之间设置有激光增益介质、楔角片组和双折射晶体波片，其中楔角片组由两个或两个以上楔角片构成，楔角片组输出的o光与e光通过楔角片形成夹角。
双折射晶体波片为双折射光学元件或双折射倍频晶体。
单纵模微片激光器包括一对前腔片和后腔片，前腔片与后腔片之间设置有双折射晶体波片、楔角片组和激光增益介质，在双折射晶体波片和楔角片组之间设有相对基波为全波片、相对倍频光为1/2波片，其通光面上的光轴与激光增益介质和倍频晶体的光轴呈22.5°或67.5°
两个楔角片为一对双折射晶体楔角片或一片双折射晶体楔角片和一片光学均匀介质光学楔角片。
两个以上楔角片为一片以上双折射晶体楔角片和一片光学均匀介质光学楔角片。
前后腔片、激光增益介质、楔角片组和双折射晶体波片由光胶、胶合或深化光胶粘接。
本发明的有益效果是：由于本发明采用平平腔微片结构，楔角片组和双折射晶体波片构成波片选择器，当楔角片组作为一个组件与其他平片共同构成微片激光器时，当其中o光或e光在激光腔振荡，而另一分量e光或o光与垂直腔端面有一定夹角，从而被损耗，不能起振，当其与双折射晶体波片一道时即构成了纵模选模结构，选择合适的双折射晶体波片厚度时，即可构成单纵模输出激光器。
本发明可以应用于产生基波输出激光器，亦可用于产生倍频光器件。
本发明采用Type II型相位匹配的倍频晶体时，可在腔中插入波片，该波片相对基波为全波片、倍频光为1/2波片，可调节波片光轴，使输出的倍频光与楔角片组其中一楔角片呈O光或e光避免倍频光被分裂成有夹角的两束光。
附图说明 以下结合附图对本发明做进一步描述：
图1是常见单纵模微片激光器的结构示意图；
图2是本发明微片激光器实施例之一的结构示意图；
图3是本发明微片激光器实施例之二的结构示意图；
图4是本发明微片激光器实施例之三的结构示意图；
图5是本发明楔角片组结构之一的示意图；
图6是本发明楔角片组结构之二的示意图；
图7是本发明楔角片组结构之三的示意图；
图8是本发明楔角片组结构之四的示意图；
图9是本发明楔角片组结构之五的示意图；
图10是本发明楔角片组结构之六的示意图；
图11是本发明楔角片组结构之七的示意图；
图12是本发明楔角片组结构之八的示意图；
图13是本发明楔角片组结构之九的示意图；
图14是本发明楔角片组结构之十的示意图。
具体实施方式 如图2所示，本发明微片式激光器包括：一对前腔片1和后腔片5，前腔片1与后腔片5之间设置有激光增益介质2、楔角片组3和倍频晶体4，其中楔角片组3由两个或两个以上楔角片31、32、33……构成，楔角片组3输出的o光与e光通过楔角片31、32、33……形成夹角。当激光增益介质2为Nd：YVO4，楔角片组3为偏振损耗相关的楔角片31、32，倍频晶体4为TypeII类相位匹配倍频晶体KTP，前腔片1和后腔片5通光面光轴投影成45°时，倍频晶体4亦作为Lyot滤滤器中双折射晶体厚波片，此时倍频晶体4厚度与激光增益介质2构成滤波带宽超过Nd：YVO4增益带宽，即可获得单纵模的倍频光。
如图3所示，本发明微片式激光器的激光增益介质2和倍频晶体4位置可以对换，倍频晶体4为Type II型相位匹配KTP时，可在倍频晶体和楔角片组3之间插入相对基波为全波片、相对倍频光为1/2波片6，其通光面上的光轴与激光增益介质2和倍频晶体4的光轴呈22.5°或67.5°，调节波片光轴，这样倍频晶体4产生倍频光相对楔角片组3为O光或e光输出，防止倍频光被分裂成有夹角的两束光输出楔角片组3。
如图4所示，本发明微片式激光器，还可以在楔角片组3和倍频晶体4之间设置波片7和其它光学元件8，波片7可以采用楔角片组3、单独的光学元件或双折射倍频晶体。
以上所有光学元件均可采用光胶或深化光胶胶合构成微片式激光器。
如图5或6所示，本发明楔角片组结构包括两个楔角片31、32，为一对双折射晶体楔角片。楔角片31的楔角为α，楔角片32的楔角为β，出射光O光与e光的夹角为γ，楔角片31的晶体光轴与垂直入射端面入射的光的夹角为θ1，楔角32的晶体光轴与垂直输出端面输出的光的夹角为θ2。当两个楔角片31、32为相同双折射晶体、α＝β时，出射的O光与输出端面垂直，出射的e光与O光形成夹角γ，与输出端面不垂直；也可以选择不同的α和β值，使出射的e光与输出端面垂直，出射的O光与输出端面不垂直。当两个楔角片31、32为不相同双折射晶体，选择不同的α和β值，可分别使O光垂直出射或e光垂直出射，而相对的e光和O光不垂直输出端面。
如图7或8所示，本发明楔角片组的一片楔角片31的晶体光轴与垂直入射端面入射的光的夹角为θ1，另一片楔角片32的晶体光轴垂直楔角片的通光面，平行楔角面，使两楔角片31、32的晶体光轴相互垂直，选择相同晶体或不同晶体，可分别使O光垂直出射或e光垂直出射，而相对的e光和O光不垂直输出端面。
如图9或10所示，本发明楔角片组的楔角片31为双折射晶体，其晶体光轴与垂直入射端面入射的光形成的夹角为θ1，楔角片32为光学均匀介质，选择不同的α和β值可分别使出射的O光或e光垂直输出端面。
如图11或12所示，本发明楔角片组的楔角片31为双折射晶体，其晶体光轴垂直楔角片31的通光面，与其垂直入射端面入射的光形成夹角，楔角片32为光学均匀介质，选择不同的α和β值可分别使出射的O光或e光垂直输出端面。
如图13或14所示，本发明楔角片组结构包括：两个以上楔角片31、32、33……，为一片以上双折射晶体楔角片31和一片光学均匀介质光学楔角片33，楔角片33的楔角为∮。采用两片双折射晶体楔角片31、32和一光学均匀介质楔角片33构成O光或e光与输出端面垂直的偏振相关损耗器。
Claims (10)
1、一种单纵模微片激光器，包括一对前腔片和后腔片，前腔片与后腔片之间设置有激光增益介质、楔角片组和双折射晶体波片，其特征在于：其楔角片组由两个或两个以上楔角片构成，出射的o光或e光垂直楔角片端面输出，o光和e光通过楔角片出射形成夹角。
2、根据权利要求1所述的一种单纵模微片激光器，其特征在于：双折射晶体波片为双折射光学元件或双折射倍频晶体。
3、根据权利要求1所述的一种单纵模微片激光器，包括一对前腔片和后腔片，前腔片与后腔片之间设置有倍频晶体、楔角片组、波片和激光增益介质，其特征在于：当倍频晶体为Type II型相位匹配且作为波片时，在倍频晶体和楔角片组之间设有相对基波为全波片、相对倍频光为1/2波片，其通光面上的光轴与激光增益介质和倍频晶体的光轴呈22.5°或67.5°
4、根据权利要求1或3所述的一种单纵模微片激光器，其特征在于：其两个楔角片为一对双折射晶体楔角片或一片双折射晶体楔角片和一片光学均匀介质光学楔角片。
5、根据权利要求1或3所述的一种单纵模微片激光器，其特征在于：其两个以上楔角片为一片以上双折射晶体楔角片和一片光学均匀介质光学楔角片。
6、根据权利要求1或3所述的一种单纵模微片激光器，其特征在于：其两个楔角片为相同双折射晶体或不同双折射晶体，楔角为相等或不等的。
7、根据权利要求1或3所述的一种单纵模微片激光器，其特征在于：其两个楔角片的晶体光轴分别与垂直入射端面入射的光和垂直输出端面输出的光形成夹角。
8、根据权利要求1或3所述的一种单纵模微片激光器，其特征在于：其一片楔角片的晶体光轴与垂直入射端面入射的光形成夹角，另一片楔角片的晶体光轴垂直楔角片的通光面。
9、根据权利要求1或3所述的一种单纵模微片激光器，其特征在于：其一片楔角片为双折射晶体，晶体光轴与垂直入射端面入射的光形成夹角，另一片楔角片为光学均匀介质。
10、根据权利要求1或3所述的一种单纵模微片激光器，其特征在于：其一片楔角片为双折射晶体，晶体光轴垂直楔角片的通光面，另一片楔角片为光学均匀介质。
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|---|---|---|---|---|
| CN102013622A (zh) * | 2010-11-18 | 2011-04-13 | 福州高意通讯有限公司 | 一种频率可调的单纵模微片激光器 |
| CN102044839A (zh) * | 2010-11-18 | 2011-05-04 | 苏州生物医学工程技术研究所 | 一种双波长跃迁受激拉曼和频激光波长转换装置 |
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2007
- 2007-07-26 CN CN 200710009276 patent/CN101093930A/zh active Pending
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| CN102044839A (zh) * | 2010-11-18 | 2011-05-04 | 苏州生物医学工程技术研究所 | 一种双波长跃迁受激拉曼和频激光波长转换装置 |
| CN102013622B (zh) * | 2010-11-18 | 2016-01-13 | 福州高意通讯有限公司 | 一种频率可调的单纵模微片激光器 |
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