[发明专利]一种和频激光器

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光器，尤指一种获得和频激光输出的复合腔结构的激光器。

背景技术

在和频激光器中，常用偏振分束镜片或PBS镜片作为复合腔分合束元件。由于偏振分束镜片或PBS镜片镀有介质膜层，将对振荡激光产生一定损耗，不利于和频激光器效率的提高。一文献号为CN17310633A的发明发明申请说明书公开了一种半导体激光泵浦全固态复合腔和频激光器，在泵浦的激光束传播方向从左至右依次放置光学耦合系统、反射腔镜、激光增益介质、合束镜、和频晶体，两个输出耦合腔镜；合束镜的法线与系统光轴成θ角安装，反射腔镜与后一个输出耦合腔镜组成一个子谐振腔；在合束镜法线的左侧装有另一支臂光路，光轴指向合束镜中心，在泵浦的激光束传播方向从右至左依次放置光学耦合系统、反射腔镜、激光增益介质、合束镜；反射腔镜、合束镜和上一个光路中的前输出耦合腔镜组成另一个子谐振腔。有关各件按要求镀有对基频光、和频激光的高反或高增透膜系。该和频激光器具有两个独立的输出耦合腔镜和一个采用普通光学玻璃制成的片状合束镜，造成复合腔内损耗较高，特别是插入损耗，因而激光泵浦效率和和频光输出功率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述和频激光器存在的问题，设计一种泵浦效率高且结构简单的和频激光器。

本发明的技术方案是：一种和频激光器，其复合腔由两条支臂光路和一条合臂光路构成；其中一条支臂光路上设有激光泵浦系统和沿泵浦光传播方向依次设置的泵浦光耦合系统、前腔片、激光增益介质，另一条支臂光路上同样设有激光泵浦系统和沿泵浦光传播方向依次设置的泵浦光耦合系统、前腔片、激光增益介质；合臂光路上依次设有分合束元件、和频晶体和输出耦合腔镜；其特征在于：所述分合束元件为双折射晶体棱镜。

本发明所述输出耦合腔镜为一个后腔片。

跟现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明由两组激光增益介质、倍频晶体和双折射晶体棱镜构成和频激光复合腔，利用双折射晶体棱镜双折射效应使之作为复合腔分合束元件，引入腔内损耗较小，有利提高和频激光器效率；仅设一个输出耦合腔镜，结构相对简单。此外，本发明还可以制成微片式和频激光器，有利于低功率和频激光器的小型化及应用。

附图说明

图1为本发明第一实施例结构示意图；

图2a为本发明第一实施例所采用的分合束元件结构原理图；

图2b为本发明第二实施例所采用的分合束元件结构原理图；

图2c为本发明第三实施例所采用的分合束元件结构原理图；

图3a为本发明第四实施例结构示意图；

图3b为本发明第五实施例结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明和频激光器复合腔由两条相交的支臂光路和一条合臂光路构成；其中一条支臂光路上设有激光泵浦系统和沿泵浦光传播方向依次设置的泵浦光耦合系统102A、前腔片103A、激光增益介质104A；另一条支臂光路上同样设有激光泵浦系统和沿泵浦光传播方向依次设置的泵浦光耦合系统102B、前腔片103B、激光增益介质104B；合臂光路上依次设有分合束元件、和频晶体106和输出耦合腔镜。所述激光泵浦系统采用半导体激光器101A、101B，该半导体激光器101A、101B一般采用带金属套筒的激光二极管(LD)或其阵列。泵浦光耦合系统102A、102B一般采用准直透镜、准直器或类似器件。前腔片103A、103B为采用K9光学玻璃制成的平凹透镜。激光增益介质104A、104B采用Nd:YVO4、Nd:YAG或类似激光晶体，激光增益介质104A和激光增益介质104B可采用相同种类的激光晶体，也可采用不同种类的激光晶体。分合束元件为双折射晶体棱镜105，其为三角形。和频晶体106采用LBO、BBO、KTP或类似非线性和频晶体。输出耦合腔镜即后腔片107为采用K9光学玻璃制成的平凹透镜。其中一条支臂光路上的前腔片103A、激光增益介质104A，合臂光路上的和频晶体106、后腔片107，以及双折射晶体棱镜105构成一个激光谐振腔A，谐振产生基频光λ1；另一条支臂光路上的前腔片103B、激光增益介质104B，合臂光路上的和频晶体106、后腔片107，以及双折射晶体棱镜105构成一个激光谐振腔B，谐振产生基频光λ2。基频光λ1、λ2在和频晶体106中产生和频光λ，其中1/λ＝1/λ1+1/λ2。上述各件之间的间距可作微调。