[发明专利]一种半导体泵浦激光器

说明书

技术领域

本发明涉及激光器领域，尤其涉及一种采用渗杂浓度的激光增益介质与其他光 学元件构成的半导体泵浦激光器。

背景技术

如图1所示半导体泵浦激光器，包括半导激光泵浦源1、光学耦合系统2和激光 腔3，激光腔3包括前后腔片33、36、激光增益介质34以及其他光学元件35等。其中激光 增益介质34的吸收系数随其掺杂离子浓度变化而变化，通常在浓度变化范围不是很大时，激 光增益介质吸收半峰宽几乎保持不变，激光增益介质吸收系数随掺杂浓度提高而提高。又见 图2所示不同掺杂离子浓度的激光增益介质吸收系数曲线，在相同的激光实验条件下，采用 材料的损耗相同，掺杂离子浓度低的吸收系数曲线a，掺杂离子浓度高的吸收系数曲线b，掺 杂离子浓度低的激光增益介质峰值中心的吸收系数为α_a0、掺杂离子浓度高的激光增益介质 峰值中心吸收系数为α_b0。掺杂离子浓度不同的激光增益介质所对应的泵浦阈值相同，如果激 光增益介质的吸收长度相同，则激光阈值对应的增益介质的吸收系数为α₀，其对应的曲线a 泵浦波长为λa₁～λa₂、对应的曲线b泵浦波长为λb₁～λb₂，显然掺杂离子浓度越高；泵浦 光有效泵浦波长范围越大，其泵浦波长为λ₁～λ₂范围，显然掺杂离子浓度越高，激光增益 介质的吸收系数也越大。

但是激光增益介质的掺杂离子浓度越高，吸收系数越大，带来的热透镜焦距就越短，越 不适用于泵浦较高功率的泵浦激光器。同时激光增益介质的泵浦点位置会随着泵浦光波长的 改变而改变，实际使用中泵浦激光器不适应随泵光波长变化泵浦点，即只能选择一个泵浦点， 因此泵浦波长在有效吸收带宽范围工作时，泵浦点严重失配，不能很好工作，甚至完全失配； 并且掺杂离子浓度不适宜太高，否则一般激光增益介质都存在荧光淬灭效应。如此高掺杂浓 度和掺杂浓度低的激光增益介质都不能在较宽泵浦波长范围内独立工作。

发明内容

本发明目的是提供一种采用渗杂浓度的激光增益介质与其他光学元件构成的， 适于在较宽泵浦波长范围工作的半导体泵浦的激光器。

本实用新型采用以下结构：半导体泵浦激光器包括半导体激光泵浦源、光学耦合系统和 激光腔，激光腔包括前后腔片、激光增益介质、以及除激光增益介质以外的光学元件，其中 激光增益介质由二片或二片以上掺杂离子浓度不同或吸收系数不同的激光增益介质组成，不 同的激光增益介质顺泵浦光入射方向按掺杂离子浓度或吸收系数由小到大排列。

所述的不同的激光增益介质的偏振方向吸收各向同性。

所述的不同的激光增益介质的偏振方向吸收各向异性时，不同的激光增益介质的光轴方 向自由调节放置，形成泵浦光偏振方向吸收弱的激光增益介质放在泵浦光入射方向的前端， 泵浦光偏振方向吸收强的激光增益介质放在之后。

所述的激光腔为分离式激光腔或微片式激光腔。

本发明采用上述结构，泵浦光进入渗杂离子浓度不同或吸收系数不同的激光增益介质组 合而成的激光增益介质时，先进入渗杂离子浓度低或吸收系数低的激光增益介质，其后进入 渗杂离子浓度高或高吸收系数的激光增益介质，利用掺杂离子浓度低的激光增益介质吸收部 分泵浦光，泵浦光另一部分透过低掺杂的激光增益介质被掺杂离子浓度较高的激光增益介质 泵浦吸收，减少掺杂离子浓度高的激光增益介质的热透镜效应，同时可以增强泵浦光的吸收， 从而获得适于较宽泵浦波长范围工作的半导体泵浦的激光器，即获得较宽温度工作的半导体 泵浦的激光器。

附图说明

现结合附图对本发明做进一步阐述：

图1是现有半导体泵浦激光器的结构示意图；

图2是不同掺杂离子浓度的激光增益介质吸收系数曲线图；

图3是本发明半导体泵浦激光器的结构示意图。

具体实施方式