CN1188938C - 一种掺钕钒酸钇/钛氧磷酸钾晶体组对的动态粘结方法 - Google Patents
一种掺钕钒酸钇/钛氧磷酸钾晶体组对的动态粘结方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于激光技术领域。本发明的主要内容是静态准直Nd:YVO4晶体和KTP晶体，在半导体激光器泵浦的动态过程中，点胶后速调Nd:YVO4晶体和KTP晶体和泵浦点的相对位置，直到绿光输出功率达到最佳时再用紫外灯照射进行固化。它解决了静态粘结法存在的粘结成品率低、生产成本高等问题。本发明具有操作简单、直观、成品率高等优点。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种掺钕钒酸钇/钛氧磷酸钾(Nd:YVO4/KTP)晶体组对的动态粘结方法，属于激光技术领域。
(二)背景技术
半导体激光器泵浦的全固态绿光激光器，大都采用Nd:YVO4晶体材料1.06μm的基频光，经非线性晶体KTP倍频获得0.53μm的倍频绿光。其中构成谐振腔的全反镜、输出镜以及Nd:YVO4晶体、KTP晶体均为分离元件，需逐一调整，因而给激光器带来体积大、调整困难、成本高等一系列问题。针对小功率器件(输出功率1～3mW)，可在Nd:YVO4晶体的一个通光面上镀1.06μm全反膜和808nm(LD发射波长)的增透膜，在KTP晶体的一个通光面镀1.06μm全反膜和0.53μm增透膜，然后将Nd:YVO4晶体和KTP晶体未镀膜的通光面粘接在一起，依次构成谐振腔，使激光一倍频一体化，构成一个独立的倍频器件，使用时不再作任何调整，且运转过程中不易失调，使倍频器件能达到长寿命使用的目的。
由于是小功率器件，考虑到紫外胶对这两种晶体的折射率匹配，且可以不考虑紫外胶的破坏阈值，因此大都采用紫外胶固化法。
现有的紫外胶固化法，大都采用“静态”粘接组对，即将Nd:YVO4晶体和KTP晶体准直后加胶固化。由于在晶体定向、加工、准直及固化过程中均存在误差，致使粘接的器件系统误差较大，粘接成品率较低，一般在50％，从而大大提高了器件成本。
(三)发明内容
为了解决“静态”粘结法存在的粘结成品率低、生产成本高的缺点，本发明提出了一种“动态”粘结法。
本发明是由如下技术方案实现的：
先准直Nd:YVO4晶体和KTP晶体，在半导体激光器泵浦的动态过程中，点胶后调整Nd:YVO4晶体、KTP晶体和泵浦点的相对位置，直到绿光输出功率达到最佳时，再用紫外灯照射固化，光路图如附图所示，具体粘结步骤如下：
(1)用He-Ne激光器作准直光源，将He-Ne激光经45°放置的镀金反射镜垂直向下入射到置于半导体激光器的光纤输出端的自聚焦透镜上，调整使自聚焦透镜反射成像于1.5m远处的光阑屏上且靠近中心的位置，如附图所示。
(2)然后将Nd:YVO4晶体固定在四维移动的夹具中，未镀膜通光面朝上，调整Nd:YVO4晶体使其反射像点与自聚焦透镜的像点重合，如附图所示。
(3)再将KTP晶体固定在四维调整架中，未镀膜面朝下，调整KTP晶体使其反射像点与自聚焦透镜的像点重合，如附图所示。
(4)启动半导体激光器泵浦源，在Nd:YVO4晶体未镀膜的端面上点胶，而后将KTP晶体垂直放下，调整KTP晶体和Nd:YVO4晶体棱边对齐，调整KTP晶体直到有倍频绿光输出，然后调整Nd:YVO4晶体和半导体激光器的泵浦位置，使绿光输出达到最佳。此时用紫外灯照射20秒，如这时发现像点有变化，仍可进行微调，直到绿光输出最佳，如附图所示。
(5)取下Nd:YVO4/KTP晶体组对，置于器皿中，再用紫外灯照射5分钟即可。
采用本发明方法调整Nd:YVO4/KTP晶体组对，可使倍频绿光输出最佳，因而可使晶体的定向、加工、准直等误差降至最低，提高了器件输出的功率和粘结成品率，成品率大于90％，从而降低了器件的成本。
本发明具有操作简单、直观、成品率高等优点。
(四)附图
为了更好地说明本发明的工作原理和粘结方法，现结合附图作进一步说明：
附图是Nd:YVO4/KTP晶体组对动态粘结光路示意图。图中1 He-Ne激光器，2光阑屏，3镀金反射镜，4 KTP晶体，5 Nd:YVO4晶体，6自聚焦透镜，7光纤，8半导体激光二极管，9电源
(五) 实施例
用He-Ne激光器作准直光源，将He-Ne激光经45°放置的镀金反射镜垂直向下入射到置于半导体激光器的光纤输出端的自聚焦透镜上，调整使自聚焦透镜反射成像于1.5m远处的光阑屏上且靠近中心的位置，然后将Nd:YVO4晶体固定在四维移动的夹具中，未镀膜通光面朝上，调整Nd:YVO4晶体使其反射像点与自聚焦透镜的像点重合，而后，将KTP晶体固定在四维调整架中，未镀膜面朝下，调整KTP晶体使其像点与自聚焦透镜的像点重合，再启动半导体激光器泵浦源，在Nd:YVO4晶体未镀膜的端面上点胶，而后将KTP晶体垂直放下，调整KTP晶体和Nd:YVO4晶体棱边对齐，调整KTP晶体直到有倍频绿光输出，然后调整Nd:YVO4晶体和半导体激光器的泵浦位置，使绿光输出达到最佳。此时用紫外灯照射20秒，然后取下Nd:YVO4/KTP晶体组对，置于器皿中，再用紫外灯照射5分钟即可。
Claims (1)
1.一种掺钕钒酸钇/钛氧磷酸钾晶体组对的动态粘结方法，其特征是具体粘结步骤如下：
(1)用He-Ne激光器作准直光源，将He-Ne激光经45°放置的镀金反射镜垂直向下入射到置于半导体激光器的光纤输出端的自聚焦透镜上，调整使自聚焦透镜反射成像于1.5m远处的光阑屏上且靠近中心的位置，然后
(2)将Nd:YVO4晶体固定在四维移动的夹具中，未镀膜通光面朝上，调整Nd:YVO4晶体使其反射像点与自聚焦透镜的像点重合，而后
(3)将KTP晶体固定在四维调整架中，未镀膜面朝下，调整KTP晶体使其反射像点与自聚焦透镜的像点重合，然后
(4)启动半导体激光器的泵浦源，在Nd:YVO4晶体未镀膜的端面上点胶，而后将KTP晶体垂直放下，调整KTP晶体和Nd:YVO4晶体棱边对齐，调整KTP晶体直到有倍频绿光输出，然后调整Nd:YVO4晶体和半导体激光器的泵浦位置，使绿光输出达到最佳，此时用紫外灯照射20秒，然后
(5)取下Nd:YVO4/KTP晶体组对，置于器皿中，再用紫外灯照射5分钟即可。
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