CN201378676Y - 一种微片式单纵模激光器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光器领域，尤其涉及微片式结构的单纵模激光器领域。本实用新型的微片式单纵模激光器，包括依次排列的LD泵浦光源、泵浦耦合透镜和微片结构的激光谐振腔。其中，所述的激光谐振腔为胶合成一体的激光增益介质晶体片和光学元件片，在所述的激光增益介质晶体片的非胶合面镀有激光的高反膜及泵浦光的增透膜构成的前腔镜膜系，在所述的激光增益介质晶体片和光学元件片的胶合面间镀激光的第一部分反射膜，在所述的光学元件片的非胶合面镀激光的第二部分反射膜。本实用新型是一种结构更加简单的微片式单纵模输出的激光器结构，其是一种温漂较小，单纵模随温度变化很稳定，单纵模的温宽很宽，在较大功率范围内较为理想的单纵模激光器。

Description

一种微片式单纵模激光器

技术领域

本实用新型涉及激光器领域，尤其涉及微片式结构的单纵模激光器领域。

背景技术

由于LD泵浦的全固态激光器具有效率高、结构紧凑、性能稳定、寿命长等优点，因而引起人们的广泛重视，尤其是单纵模固体激光器因其具有稳定性高、能量更集中、相干性更好等特点，为拉曼光谱仪、基因分析、光频标准、相干光通信、激光光谱技术、精密测量、激光雷达等应用提供了关键光源。现有的单纵模固体激光器实现单纵模输出通常需要加入复杂的选模光学元件，结构复杂。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提出一种结构更加简单的微片式单纵模激光器结构，其技术方案是：

本实用新型的微片式单纵模激光器，包括依次排列的LD泵浦光源、泵浦耦合透镜和微片结构的激光谐振腔。其中，所述的激光谐振腔为胶合成一体的激光增益介质晶体片和光学元件片，在所述的激光增益介质晶体片的非胶合面镀有激光的高反膜及泵浦光的增透膜构成的前腔镜膜系，在所述的激光增益介质晶体片和光学元件片的胶合面间镀激光的第一部分反射膜，在所述的光学元件片的非胶合面镀激光的第二部分反射膜。所述的前腔镜膜系、激光增益介质晶体片和第一部分反射膜形成谐振腔结构；所述的第一部分反射膜、光学元件片和第二部分反射膜形成标准具结构。进一步的所述的第一部分反射膜可以镀于激光增益介质晶体片的胶合面上或者可以镀于光学元件片的胶合面上。所述的光学元件片为一种或多种光学器件片胶合构成一体的光学元件片。

所述的激光增益介质晶体片的长度被限定为保证在所述的激光在荧光谱线范围内只有2-3个纵模能够形成振荡，光学元件片的长度被限定为使得只有一个模高反，形成激光振荡，其余的模处于增透状态，不能形成激光振荡。

本实用新型采用如上技术方案，是一种结构更加简单的微片式单纵模输出的激光器结构，其是一种温漂较小，单纵模随温度变化很稳定，单纵模的温宽很宽，在较大功率范围内较为理想的单纵模激光器。

附图说明

图1是一种标准具的原理谱线图；

图2是一种分离腔单纵模激光的结构原理图；

图3是本实用新型的结构原理图。

具体实施方式

现结合附图1和图2对本实用新型的基本工作原理进行阐述：

一种光学元件的材料为如熔石英，两面镀有相同的特定波长的部分反射膜，只是这两个部分反射膜所对应的入射介质不同。一个入射介质是激光增益介质晶体，另外一个入射介质面是空气。标准具的透过率见图1所示：标准具的透过率是随着波长呈周期变化，一部分波长的透过率会很高，一部分波长的透过率会很低。这与标准具镀的反射膜有很大的关系，一般想得到透射率的半值宽度越窄，就要求反射膜的反射率越高。从图1可以看到，半值宽度越窄，透射率较高所对应的波长的带宽就越窄，选模就是利用标准具的这个性质。

通常标准具是放在如图2所示激光腔内(分离腔)，利用标准具的性质来选模的。标准具的作用：标准具73放置在激光增益介质晶体72之后，从激光增益介质晶体72射出的激光进入标准具73，透过率很高的一部分波长激光能够通过标准具73，在由前腔镜71和后腔镜74的谐振腔内来回振荡，输出激光。而一部分波长透过率很低即反射率很高就会被反射出去，不会在腔内形成振荡。标准具应用在单纵模上，要求标准具两面镀的反射膜的反射率比较高，这样才可以选出理想的单纵模。

请参阅图3所示，本实用新型包括LD泵浦光源1、泵浦耦合透镜2、激光谐振腔3，激光谐振腔3包括胶合于一体的激光增益介质晶体片31和光学元件片32。其中激光增益介质晶体片31的泵浦光入射面镀有激光腔前腔镜膜系4，所述的前腔镜膜系4包括泵浦光的增透膜和激光高反膜(本实用新型的实施例采用1064nm进行说明，下同)。光学元件片32和激光增益介质晶体片31的粘结胶合面及出射面镀有1064nm波长的第一部分反射膜51和第二部分反射膜52，光学元件片32前面的一个面(即与激光增益介质晶体片31粘结的胶合面)的透过率很高的波长就直接透射出去，不会与激光增益介质晶体片31前端面形成振荡。而透过率很低即反射率较高的波长在所述的前腔镜膜系4、激光增益介质晶体片31和第一部分反射膜51形成谐振腔结构；所述的第一部分反射膜51、光学元件片32和第二部分反射膜52形成标准具结构。所述的第一部分反射膜51可以镀于激光增益介质晶体片31胶合面上或者可以镀于光学元件片32的胶合面上。所述的激光增益介质晶体片31的长度被限定为保证在所述的激光在荧光谱线范围内只有2-3个纵模能够形成振荡，光学元件片32的长度被限定为使得只有一个模高反，形成激光振荡，其余的模处于增透状态，不能形成激光振荡。本实用新型所述的光学元件片为一种或多种光学器件片胶合构成一体的光学元件片。该激光器结构选出单纵模的输出激光6，使输出的单纵模激光6有以下特征：温漂较小，单纵模随温度变化很稳定，单纵模的温宽很宽，在较大功率范围内为单纵模，如用偏振比很好的晶体就可以得到偏振比很高的单纵模激光器。

本实用新型所用到的不是上述分离腔中标准具的作用，而是利用光学元件的透过率较低的波长能够形成振荡，同时又有部分输出腔外，而被增透的波长不能形成振荡，直接透射出去。原因在于光学透过率较低即反射率较高，光学元件的一个面(和激光增益介质晶体的粘结面)与激光晶体的前端面镀膜形成激光谐振腔，满足腔长的一些模式就会起振。透射率较高即反射率很低，光就会直接透射出去，损耗比较大，一些模式就不会起振，从而会被抑制。而激光增益介质晶体长度保证在荧光谱线范围内只有2-3个纵模能够形成振荡，标准具的透射率较高的区域让透射出1-2纵模，保证透射率较低即反射率较高输出一个纵模。本实用新型主要是利用光学元件透射率较高的区域抑制纵模的输出，根据标准具的性质，本实用新型要求半峰宽越宽越好。所以本实用新型就要求光学元件镀膜的反射率就不会很高，反射率太高就对模式的抑制几乎没有作用，不能保证输出的模式为单纵模。但是又不能太低，太低不具有上述选模的作用。而纵模的间隔FSR由标准具的厚度决定，这要取决于激光增益介质晶体输出纵模的间隔。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种微片式单纵模激光器，包括依次排列的LD泵浦光源(1)、泵浦耦合透镜(2)和微片结构的激光谐振腔，其特征在于：所述的激光谐振腔为胶合成一体的激光增益介质晶体片(31)和光学元件片(32)，在所述的激光增益介质晶体片(31)的非胶合面镀有激光的高反膜及泵浦光的增透膜构成的前腔镜膜系(4)，在所述的激光增益介质晶体片(31)和光学元件片(32)的胶合面间镀激光的第一部分反射膜(51)，在所述的光学元件片(32)的非胶合面镀激光的第二部分反射膜(52)。

2.根据权利要求1所述的微片式单纵模激光器，其特征在于：所述的第一部分反射膜(51)可以镀于激光增益介质晶体片(31)的胶合面上或者可以镀于光学元件片(32)的胶合面上。

3.根据权利要求1或2所述的微片式单纵模激光器，其特征在于：所述的激光增益介质晶体片(31)的长度被限定为保证在所述的激光在荧光谱线范围内只有2-3个纵模能够形成振荡，光学元件片(32)的长度被限定为使得只有一个模高反，形成激光振荡，其余的模处于增透状态，不能形成激光振荡。

4.根据权利要求1或2所述的微片式单纵模激光器，其特征在于：所述的光学元件片为一种或多种光学器件片胶合构成一体的光学元件片。

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