[实用新型]一种微片激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光领域，尤其涉及微片式激光器。

背景技术

短程吸收是激光器实现单纵模运转的方法之一，其是基于消除空间烧孔而采用的方法。对于驻波腔激光器，激光工作物质的一个端面作为泵浦端人射镜面时，在介质有效增益带宽内，谐振腔内所有可能存在的纵模驻波在泵浦端截面上有一个共有的节点。在离镜面很近的区域内，所有腔纵模的驻波波形基本上是空间同相的，因而几乎都有相同的反转粒子数。若泵浦光在此短程内被吸收，则具有最高受激发射截面的纵模首先起振，使反转粒子数饱和及增益线下降，这就抑制了其他纵模的振荡，使激光器运行在单纵模状态。

一般的单纵模微片激光器因腔长随温度变化而改变，容易出现频率漂移现象。这要求对整个微片进行精确温控，因而对温控系统以及微片散热系统提出了很高的要求。对于微片激光腔来说，散热系统以及温控系统所能达到的精度都是非常有限的，而且高精度的散热系统以及温控系统是非常昂贵的。

美国专利说明书US 7016097利用一种晶体材料NaBi(Mo_1-xW_xO₄)₂制作标准具。由于这种晶体材料的热膨胀系数(CTE)和热光系数(dn/dT)可互补，从而可获得FOM＝CTE+(1/n)*(dn/dT)值很小或为零的光学标准具。如当x＝0.25，温度T＝19℃时，NaBi(Mo_0.75W_0.25O₄)₂晶体的FOM值为零。当这种晶体中掺杂浓度x不同时，其FOM值可在一定温度范围内随温度做线性变化，获得FOM值为正、负或零值的晶体材料。因而使用该材料制作的标准具在一定温度范围内对温度变化不敏感，这将大大有利于其在光学系统中的应用。

图1是NaBi(Mo_1-xW_xO₄)₂晶体的x值与FOM值的关系曲线图。可见，25℃时NaBi(MoO₄)₂晶体的FOM值约为-2ppm/K；NaBi(WO₄)₂晶体的FOM值约为5.5ppm/K。如果选择适当的激活离子掺杂NaBi(Mo_1-xW_xO₄)₂晶体，或将激活离子掺杂的NaBi(MoO₄)₂晶体与NaBi(WO₄)₂晶体配合使用，通过晶体自身或两个晶体间特有的性质，将获得FOM＝CTE+(1/n)*(dn/dT)值很小或为零的特性。此类晶体可用于对抗由于微片的温度变化而引起的波长漂移，这无疑将获得波长稳定性很高的激光器。其中采用激活离子掺杂RE:NaBi(Mo_1-xW_xO₄)₂晶体获得FOM值很小或为零的方法已申请了专利，可以参见专利申请号为“201010019476.1”的中国发明。该NaBi(Mo_1-xW_xO₄)₂、NaBi(WO₄)₂或NaBi(MoO₄)₂晶体的结构相似，均为四方结构，并均可采用提拉法生长大尺寸、高质量的晶体。

实用新型内容

本实用新型的正是基于这种晶体的特性，提出一种波长高度稳定的单纵模激光器或多纵模激光器，或采用短程吸收法获得中低功率单纵模输出且其波长高度稳定的单纵模激光器。

本实用新型的技术方案是：