CN201611728U - 二极管泵浦腔内倍频固体激光器的反馈装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种二极管泵浦腔内倍频固体激光器的反馈装置，涉及二极管泵浦腔内倍频固体激光器的技术领域，特别是输出激光波长在可见光波段的二极管泵浦腔内倍频固体激光器的用于控制输出功率稳定的反馈装置，由窗口片(302)和一种磷化镓材质的PD探测器(204)组成，其中，窗口片(302)的两面各镀有一层膜；窗口片(302)与激光器光轴成一夹角(φ)；PD探测器(204)设置在光从窗口片(302)反射回来的光路上。窗口片的激光入射表面对泵浦光和基频光镀高反膜，对倍频光镀特定比例的反射膜。因磷化镓PD探测器只响应可见光波段的光，省去红外滤光片，降低成本，简化光路，便于二极管泵浦腔内倍频固体激光器的微型化封装。

Description

二极管泵浦腔内倍频固体激光器的反馈装置

技术领域

本实用新型涉及二极管泵浦腔内倍频固体激光器的技术领域，特别是输出激光波长在可见光波段的二极管泵浦腔内倍频固体激光器的用于控制输出功率稳定的反馈装置。

背景技术

二极管泵浦腔内倍频固体激光器实现输出激光功率稳定的工作原理是将一定比例的输出光反射到PD探测器上，PD探测器将其光信号转化为电信号，时刻反映输出光功率的变化，外接的比较电路会根据PD探测器电信号的变化控制泵浦用的半导体激光器的电流大小，动态补偿输出光的功率，实现输出光功率的恒定控制。

二极管泵浦腔内倍频固体激光器控制输出功率恒定的反馈装置中，通常使用硅的PD探测器，硅材质的PD探测器的响应范围很宽，二极管泵浦腔内倍频固体激光器中的泵浦光、基频光和倍频光都可以被PD转化为电信号，因此为了能使PD探测器能真实的反映输出光的功率变化，需要滤光片阻止泵浦光和基频光入射到PD探测器上。滤光片同时还起到阻止泵浦光和基频光从激光器输出的作用。

在先技术之一的二极管泵浦腔内倍频固体激光器的结构图如图1-1所示：二极管激光器1001发出的808nm的光通过光学耦合元件1002会聚到微片式激光腔1003中，产生激光。从微片式激光腔1003端面出射的光包括808nm的泵浦光、1064nm的基频光和532nm的倍频输出光。通过滤光片1004后，808nm和1064nm的光被吸收，只剩532nm的激光出射。反馈片1005反射一定比例的532nm的光到PD探测器1006上，PD探测器1006的电流变化就能反映出输出光功率的变化，再通过外围比较电路控制泵浦光的功率变化，就能实现输出光功率的恒定控制。绝大部分的532nm绿光透过窗口片1007出射。

在先技术之二微型封装的绿光激光器(实用新型专利，专利号CN 2667747Y)的结构示意图如图1-2所示，控制功率恒定的反馈系统包括窗口片1005和功率监测装置1006。窗口片1005的入射面镀808nm高反膜、1064nm高反膜，对532nm镀一定比例的反射膜；功率监测装置1006是光敏表面镀有808nm高反膜、1064nm高反膜、532nm高透膜的PD探测器，或者为在其上方加了一片镀有532nm高透膜的、同时能吸收808nm、1064nm光的滤光片的PD探测器。在先技术之一的不足之处在于：

1.光路中要插入进行镀膜处理的红外滤光片，增加激光器纵向尺寸、材料成本、组装成本。

在先技术之二虽然不会增加激光器纵向的尺寸，但是仍有不足之处：

1.需要插入进行镀膜处理的红外滤光片或者是进行过特殊镀膜处理的PD探测器。

2.功率监测装置1006距离窗口片1005较远。反馈光以一定角度反射到功率监测装置1006上，距离越远，功率监测装置的垂直位置就越高，不利于激光器直径的减小。

发明内容

本实用新型目的在于克服上述在先技术的不足，提供一种用于控制输出功率稳定的二极管泵浦腔内倍频固体激光器的反馈装置：包括窗口片和PD探测器。其中：

所述的窗口片的激光入射表面，对泵浦光和基频光镀高反膜，对倍频光镀部分反射的反射膜；窗口片的激光出射表面，对倍频光镀增透膜。这样，窗口片集滤光片、反馈片和窗口片的功能于一身，既能阻止泵浦光和基频光的输出，又能反射一定比例的倍频光，还能作为整个激光器的保护输出窗口。

所述的窗口片与激光器光轴成一夹角φ。

所述的PD探测器采用磷化镓材质的PD探测器，用以替代普通的宽吸收波段的硅质PD探测器。由于磷化镓PD具有不响应红外波段激光这一特性，从所述的窗口片反射回来的泵浦光、基频光和倍频光，只有倍频光能在所述的PD探测器上产生响应。

所述的PD探测器在光从窗口片反射回来的光路上。

与在先技术相比，本实用新型的优点如下：

1.此反馈装置不需要红外滤光片，也不需要在PD探测器的光敏表面做特殊的镀膜处理。降低了物料成本和组装成本。

2由于所述的窗口片和PD探测器之间不需要装置红外滤光片，所述的PD探测器和所述的窗口片之间的间距可以很小。可以有效地减小激光器的长度和直径。

附图说明

图1-1、1-2为在先技术二极管泵浦腔内倍频固体激光器的结构示意图；

图2为本实用新型具体实施例1的激光器整体结构示意图。

具体实施方式

以下附图和实施例对本实用新型作进一步的描述

本实用新型的实施例1(如附图2所示)，由窗口片302和PD探测器204组成，其中，所述的窗口片302的两面各镀有一层膜；窗口片302与激光器光轴成一夹角φ；所述的PD探测器204设置在光从窗口片302反射回来的光路上。

所述的窗口片302的激光入射表面，设有对倍频光镀部分反射的反射膜，对泵浦光和基频光镀高反膜；窗口片302的激光出射表面，设有对倍频光镀增透膜。

这个二极管泵浦腔内倍频固体激光器的控制输出功率恒定的反馈装置仅包括和窗口片302和磷化镓材质的PD探测器204。

所述的窗口片302的激光入射表面，对808nm、1064nm的光镀高反膜，对532nm的光镀7％反射的反射膜；窗口片302的激光出射表面，对532nm的光镀增透膜。窗口片302既能阻止808nm、1064nm的红外光的输出，又能反射7％的532nm的输出光，还能作为整个激光器的保护输出窗口。窗口片与光轴的夹角φ为75度。

所述的PD探测器204采用磷化镓材质的PD探测器，它的光谱响应范围从450nm到575nm。所述的PD探测器204在光轴下方适当位置垂直于光轴固定在承接热沉201的顶端。所述的PD探测器204与窗口片302之间的间距很小。

该反馈装置的工作原理如下：从微片式激光腔203出射的光包含808nm、1064nm、532nm三种波长，入射到窗口片302上，其中99.8％的808nm泵浦光、99.8％的1064nm基频光和7％的532nm绿光被反射到PD探测器204上，93％的532nm绿光出射。反射到PD探测器204上的光，只有532nm的绿光能产生光电响应，所以PD探测器204的光电流大小能反映出输出532nm绿光的功率变化。通过外接的比较控制电路，调节泵浦的半导体激光器101的电流大小，动态的补偿532nm绿光的输出功率。

综上所述，本实用新型的反馈装置不需要使用红外滤光片，且PD探测器距离窗口片很近，能有效缩短激光器的长度和直径，适合激光器的微型封装。

本实用新型的保护范围并不限于上述实施例，而应该是符合权利要求书所提到的创新性特征的最大范围。

Claims (4)

1.一种二极管泵浦腔内倍频固体激光器的反馈装置，由窗口片(302)和PD探测器(204)组成，其特征在于：所述的窗口片(302)的两面各镀有一层膜；窗口片(302)与激光器光轴成一夹角(φ)；所述的PD探测器(204)设置在光从窗口片(302)反射回来的光路上。

2.如权利要求1所述的二极管泵浦腔内倍频固体激光器的反馈装置，其特征在于：所述的窗口片(302)的激光入射表面，设有对倍频光镀部分反射的反射膜，对泵浦光和基频光镀高反膜；窗口片(302)的激光出射表面，设有对倍频光镀增透膜。

3.如权利要求1所述的二极管泵浦腔内倍频固体激光器的反馈装置，其特征在于：所述的夹角(φ)大于45度小于90度之间；所述的PD探测器(204)采用磷化镓材质。

4.如权利要求1所述的二极管泵浦腔内倍频固体激光器的反馈装置，其特征在于：适用于输出波长450nm～575nm之间。

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