CN200947524Y - 一种环行腔激光器 - Google Patents
一种环行腔激光器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN200947524Y CN200947524Y CN 200620076584 CN200620076584U CN200947524Y CN 200947524 Y CN200947524 Y CN 200947524Y CN 200620076584 CN200620076584 CN 200620076584 CN 200620076584 U CN200620076584 U CN 200620076584U CN 200947524 Y CN200947524 Y CN 200947524Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- wave plate
- beam splitter
- splitter prism
- polarization beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
本实用新型公开一种环行腔激光器，其主要包括一个含双面反射镜的光学谐振腔，在该光学谐振腔的激光增益介质之后依次插置有一对1/4波片、一对偏振分束棱镜、一片法拉第旋转片、一片1/2波片。这样，本实用新型可将普通含双面反射镜的光学谐振腔被改造为行波腔，由于双面腔相对三面或四面腔更易操作调整和更为稳定，而且整个尺寸可变得更为紧凑，从而使行波腔有可能获得较广泛应用；而且上述结构中的偏振分束棱镜可以很廉价地快速制作，使本实用新型有较大的应用前景。总之，本实用新型结构简单、成本较低且性能稳定。
Description
技术领域 本实用新型涉及激光领域，尤其涉及环行腔激光器领域。
背景技术 常规的行波振荡腔通常都是由一个具有3面或4面镜子的环状谐振腔和一个单向光闸构成的振荡器。振荡器内有两个反向循环波，光闸使其中一个出现大的损耗，如果损耗大的波被抑制，激光器就会输出单向光。用三镜腔体替代矩形的四镜腔体后，效果也非常好。传统的驻波振荡器内的驻波强度分布引起“空间烧孔”，而行波荡器则根除了这一缺点，这也是人们对它感兴趣的主要原因。与传统的驻波振荡器相比，普通的行波振荡器的结构复杂，所需的元件多，所以一直以来行波系统并没有得到广泛的应用。
发明内容 本实用新型的目的在于提供一种结构简单、成本较低且性能稳定的环行腔激光器。
为实现上述目的，本实用新型主要包括一个含双面反射镜的光学谐振腔，在该光学谐振腔的激光增益介质之后依次插置有一对1/4波片、一对偏振分束棱镜、一片法拉第旋转片、一片1/2波片；
一对偏振分束棱镜分别产生相互平行的o光和e光，其呈对称排列，对一束光先分解为o光、e光，再将o光、e光沿原路合成为一束光；
一片法拉第旋转片和一片1/2波片放置在一对偏振分束棱镜之间，对某一方向的偏振光，法拉第旋转片和1/2波片相互补偿，对穿过其这一方向的偏振光不改变方向；
激光增益介质为非双折射晶体或为相对激光波长为全波片或1/2波片的双折射晶体时，一对1/4波片分别放置在该对偏振分束棱镜的左右两侧，其光轴方向与偏振分束棱镜的o光或e光的偏振方向呈45°。
采用上述结构，入射激光中的O光从该对偏振分束棱镜的前偏振分束棱镜透射出，经法拉第旋转片和1/2波片的相互补偿的偏振旋转后，其偏振方向不变，再继续通过后偏振分束棱镜透射出，再通过与O光光轴方向呈45°角的后1/4波片形成圆偏振光，再经后激光腔镜反射之后再次通过后1/4波片，则其偏振方向旋转了90°而变成e光；再经后偏振分束棱镜与前偏振分束棱镜的全内反射后，通过与O光光轴方向呈45°的前1/4波片后形成圆偏振光，透过激光增益介质后经前激光腔镜反射，再次穿过前1/4波片后偏振方向由e光转向为o光，从而再次穿过前偏振分束棱镜，这样光可经过这方向无损耗地无限循环下去。
上述光路循环图在纸面上是逆时针旋转；对相对纸面上是顺时针旋转的光路，若入射激光中的e光经前偏振分束棱镜与后偏振分束棱镜的全内反射后，通过后1/4波片，则其偏振方向旋转了90°而变成O光；再经后偏振分束棱镜透射后，通过1/2波片被旋转θ角，再通过法拉第旋转片后，偏振将再次旋转θ角，则O光总的旋转了2θ角，到达前偏振分束棱镜，由于其偏振方向相对前偏振分束棱镜是O光，则有Sin22θ的分量的e光被前偏振分束棱镜反射而离开光路。
若上述的Sin22θ量足够大，则顺时针方向旋转的光在上述结构或被损耗，不再起偏，仅逆时针旋转的光在上述结构中不损耗或损耗较小，继续振荡，从而形成了单向振荡的行波腔。
本实用新型通过将一对1/4波片、一对偏振分束棱镜、一片法拉第旋转片、一片1/2波片插入普通含双面反射镜的光学谐振腔中，从而该光学谐振腔被改造为行波腔，由于双面腔相对三面或四面腔更易操作调整和更为稳定，而且整个尺寸可变得更为紧凑，从而使行波腔有可能获得较广泛应用；而且上述结构中的偏振分束棱镜可以很廉价地快速制作，使本实用新型有较大的应用前景。总之，本实用新型与现有技术相比，其结构简单、成本较低且性能稳定，可广泛推广应用。
当激光增益介质为双折射晶体时，本实用新型的激光增益介质的通光面上光轴投影方向平行或垂直于棱镜o光或e光方向，则该对1/4波片的前1/4波片放置于反射腔与激光增益介质之间。
若激光增益介质为1/4波片时，则可将激光增益介质与前1/4波片合二为一。
本实用新型还可将后偏振分束棱镜垂直旋转180°放置，在该对偏振分束棱镜之间的o光和e光光路上各插入一片1/2波片，使通过1/2波片的o光变e光、e光变o光。这样改变原光路的光偏振方向使光通过上下两光路在前、后偏振分束棱镜之间的光程近似相等。
附图说明 以下结合附图对本实用新型作进一步的详述：
图1是本实用新型的偏振分束棱镜的结构示意图；
图2是本实用新型的实施例1的结构示意图；
图3是本实用新型的实施例2的结构示意图；
图4是本实用新型的实施例3的结构示意图。
具体实施方式 请参阅图1所示，本实用新型所采用的偏振分束棱镜是申请号为200620074636.1的实用新型专利《一种偏振分束棱镜》中提出的结构。其将一片两光学面相互平行的双折射晶体薄片101，设置在一个平行四边形形状的上光学玻璃或晶体棱镜103和一个三角形形状的下光学玻璃或晶体棱镜102之间，上、下光学玻璃或晶体棱镜的折射率为n。上光学玻璃或晶体棱镜103的光学面31∥32，33∥34且33∥双折射晶体薄片101的光学面31∥下光学玻璃或晶体棱镜102的斜光学面21，这三个光学元件相互平行的光学面通过光胶相互粘结，形成输出光为两路偏振光且光路相互平行的偏振分束棱镜。当一束自然光通过双折射晶体薄片101与上光学玻璃或晶体棱镜103界面时，其o光和e光一个产生全内反射，一个被全部透射，最后在棱镜输出端形成高消光比的光束相互平行的o光和e光。
又请参阅图2、图3所示，本实用新型主要包括一对前、后激光腔镜208、209，激光增益介质207，激光器中其它光学元件210，上述元件构成一个含双面反射镜的光学谐振腔，在该光学谐振腔中依次插置有一对前、后1/4波片206、205，一对前、后偏振分束棱镜201、202，一片法拉第旋转片203，一片1/2波片204。
设入射的激光从A点以O光进入前偏振分束棱镜201，并从前偏振分束棱镜201透射，法拉第旋转片203将入射光方向顺时针旋转θ角，1/2波片204放在其光轴与O光的光轴顺时针夹角为1/2θ处，则光通过1/2波片204后又返回与在前偏振分束棱镜201中O光相同的方向，O光继续通过后偏振分束棱镜202，再通过与O光光轴方向呈45°角的后1/4波片205形成圆偏振光，在经过后激光腔镜209反射之后，再次通过后1/4波片205，则其偏振方向旋转了90°而变成e光。该e光到达D点后被后偏振分束棱镜202全内反射到达C点再进入前偏振分束棱镜201的B点，在A点全内反射后通过与O光方向光轴与45°的前1/4波片206后为圆偏振光。
当激光增益介质207为非双折射晶体，或为λ的1/2整数倍双折射晶体，则如图2所示，e光穿过激光增益介质207后通过前激光腔镜208反射，再次穿过前1/4波片206后，其偏振方向由e光转向为o光，从而再次穿过前偏振分束棱镜201，这样光可经过这方向无损耗地无限循环下去。
上述光路循环图在纸面上是逆时针旋转；对相对纸面上顺时针旋转的光路，若进入前偏振分束棱镜201的A点为e光，则光从A→B→C→D，通过后1/4波片205后变成O光。该O光穿过后偏振分束棱镜202后到达1/2波片204被旋转了θ角，再通过法拉第旋转片203后，偏振方向将再次旋转θ角，则O光总的被旋转了2θ角，这时到达前偏振分束棱镜201的G点。由于其偏振方向相对前偏振分束棱镜201是O光，则有Sin22θ的分量的e光被G点反射而离开光路。若Sin22θ量足够大，则上述结构中的顺时针方向旋转的光被损耗，不再起偏，仅逆时针方向旋转的光不损耗或损耗较小，继续振荡，从而形成了单向振荡的行波腔。
上述结构中的前、后偏振分束棱镜201、202，法拉第旋转片203，1/2波片204，前、后1/4波片206、205可以制成一个独立插件，插入普通的双面光学谐振腔中，从而使普通的双面光学谐振腔被改造为行波腔。
当激光增益介质207为双折射晶体时，如图3所示，激光增益介质207的光轴与O光平行或垂直，而前1/4波片206则放置在激光增益介质207与前激光腔镜208之间。
若激光增益介质207为1/2波片或全波片，则前1/4波片206仍可如图2所示放置；若激光增益介质207为1/4波片，则可将激光增益介质207与前1/4波片206合二为一；当然激光增益介质207是发热体难以控制其波长性能，一般实际应用时还是直接采用如图3所示的结构。
若激光器中其它光学元件210含有双折射晶体，处理方法同图3中的前1/4波片206。
又请参阅图4所示，图2所示结构中的后偏振分束棱镜202沿垂直方向翻转180°，同时在前、后偏振分束棱镜201、202的光路中增加两个1/2波片211、212，1/2波片211、212均是将原光路的光偏振方向旋转90°，这样改变原光路的光偏振方向使光通过上下两光路在前、后偏振分束棱镜201、202之间的光程近似相等。
本实用新型可应用到连续、准连续或脉冲激光器之中，对于脉冲激光器，只要法拉第旋转片的旋转角度较大，保证反向光有足够损耗即可；本实用新型亦可应用到各种可调谐环形激光器之中，它将大大简化其腔结构。
本实用新型可应用到普通双反射腔激光器中并将其改造为环行腔，从而获得更稳定较低噪声的激光输出。此时本实用新型的部分光学结构可制作成一组简单光学插入件插入原普通双反射腔激光器的光路中。
Claims (4)
1、一种环行腔激光器，其主要包括一个含双面反射镜的光学谐振腔，其特征在于：在该光学谐振腔的激光增益介质之后依次插置有一对1/4波片、一对偏振分束棱镜、一片法拉第旋转片、一片1/2波片；
一对偏振分束棱镜分别产生相互平行的o光和e光，其呈对称排列，对一束光先分解为o光、e光，再将o光、e光沿原路合成为一束光；
-片法拉第旋转片和一片1/2波片放置在一对偏振分束棱镜之间，对某一方向的偏振光，法拉第旋转片和1/2波片相互补偿，对穿过其这一方向的偏振光不改变方向；
激光增益介质为非双折射晶体或为相对激光波长为全波片或1/2波片的双折射晶体时，一对1/4波片分别放置在该对偏振分束棱镜的左右两侧，其光轴方向与偏振分束棱镜的o光或e光的偏振方向呈45°。
2、根据权利要求1所述的一种环行腔激光器，其特征在于：该激光增益介质为双折射晶体时，其通光面上光轴投影方向平行或垂直于棱镜o光或e光方向，该对1/4波片的前1/4波片放置于反射腔与激光增益介质之间。
3、根据权利要求2所述的一种环行腔激光器，其特征在于：该激光增益介质为1/4波片时，激光增益介质与前1/4波片合二为一。
4、根据权利要求1至3之一所述的一种环行腔激光器，其特征在于：该对偏振分束棱镜的后偏振分束棱镜垂直旋转180°放置，在该对偏振分束棱镜之间的o光和e光光路上各插入一片1/2波片，使通过1/2波片的o光变e光、e光变o光。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200620076584 CN200947524Y (zh) | 2006-09-12 | 2006-09-12 | 一种环行腔激光器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200620076584 CN200947524Y (zh) | 2006-09-12 | 2006-09-12 | 一种环行腔激光器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN200947524Y true CN200947524Y (zh) | 2007-09-12 |
Family
ID=38734587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200620076584 Expired - Fee Related CN200947524Y (zh) | 2006-09-12 | 2006-09-12 | 一种环行腔激光器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN200947524Y (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103887691A (zh) * | 2012-12-19 | 2014-06-25 | 福州高意通讯有限公司 | 一种环形腔激光器 |
| CN107845947A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-03-27 | 苏州大学 | 双脉冲环形激光放大器 |
-
2006
- 2006-09-12 CN CN 200620076584 patent/CN200947524Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103887691A (zh) * | 2012-12-19 | 2014-06-25 | 福州高意通讯有限公司 | 一种环形腔激光器 |
| CN107845947A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-03-27 | 苏州大学 | 双脉冲环形激光放大器 |
| WO2019113816A1 (zh) * | 2017-12-12 | 2019-06-20 | 苏州大学 | 双脉冲环形激光放大器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1212648B1 (en) | Asymmetric reflective array for combining high power laser beams | |
| JPH0973083A (ja) | 照明装置及び液晶表示装置 | |
| CN110036319A (zh) | 两侧均具有高反射率的线栅偏振器 | |
| JPH03126910A (ja) | 偏光光源装置及び偏光ビームスプリッター | |
| CN203490436U (zh) | 一种电光调q光开关 | |
| US20110063728A1 (en) | Delay line interferometers | |
| CN200947524Y (zh) | 一种环行腔激光器 | |
| CN102169238A (zh) | 一种偏振分光器件及其在投影光学引擎中的应用 | |
| CN101320135A (zh) | 一种偏振分束棱镜 | |
| WO2015180380A1 (zh) | 可调光衰减器 | |
| CN110908129A (zh) | 一种合束光学装置 | |
| CN101272033B (zh) | 一种环形谐振腔激光器 | |
| JPH01189627A (ja) | 液晶表示装置用照明装置 | |
| CN211318893U (zh) | 一种空气隙结构的消偏振分光装置 | |
| US8818193B2 (en) | Multichannel tunable optical dispersion compensator | |
| CN2865079Y (zh) | 一种单频微片激光器 | |
| CN107492784A (zh) | 改善不对称光斑输出的激光器 | |
| US20100079863A1 (en) | Optical element, method for production thereof, and usage thereof | |
| CN1383002A (zh) | 可见光波段高偏振度偏振光束分离器 | |
| CN102044831B (zh) | 一种多光程薄片式激光振荡器 | |
| CN201918634U (zh) | 一种多光程薄片式激光振荡器 | |
| CN101299508A (zh) | 一种环形谐振腔激光器 | |
| JPH03157621A (ja) | 偏光光源装置 | |
| CN211577576U (zh) | 光源装置、显示设备和照明装置 | |
| CN101308988B (zh) | 一种和频激光器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20070912 Termination date: 20120912 |