[发明专利]多增益介质高功率半导体薄片激光器

权利要求书

1.一种多增益介质高功率半导体薄片激光器，其特征在于：包括泵浦源、 增益介质镜、后端腔镜和输出耦合镜，所述泵浦源和增益介质镜分别为多个且 一一对应并配合设置，各增益介质镜同时用于作为反射镜与后端腔镜和输出耦 合镜配合形成一折叠式光学谐振腔；所述折叠式光学谐振腔中还设置有用于倍 频的非线性晶体。

2.根据权利要求1所述的多增益介质高功率半导体薄片激光器，其特征在 于：所述增益介质镜由上到下依次包括量子阱有源层和分布布剌格反射层，所 述泵浦源发出的抽运光作用于量子阱有源层并产生基频激光，所述分布布剌格 反射层为对基频激光和抽运光均高反的双反射带分布布剌格反射层。

3.根据权利要求2所述的多增益介质高功率半导体薄片激光器，其特征在 于：所述泵浦源为800-815nm波长的半导体激光器；双反射带分布布拉格反射 镜中的高折射率层和低折射率层由[(GaAs/AlAs)/GaAs]周期构成，其中 (GaAs/AlAs)的周期数为2-4，[(GaAs/AlAs)/GaAs]的周期数为10-14；所述量子阱 层包括半导体量子阱层和量子阱势垒层，半导体量子阱层为InGaAs,其中In按 摩尔比占18％-20％,量子阱势垒层为GaAs或AlGaAs，AlGaAs中Al按摩尔比占 1％-8％，周期谐振结构中量子阱的总个数为10-20个。

4.根据权利要求2所述的多增益介质高功率半导体薄片激光器，其特征在 于：所述泵浦源为650-680nm波长的半导体激光器；双反射带分布布拉格反射 镜中的高折射率层和低折射率层由[(GaAs/AlAs)/GaAs]周期构成，其中 (GaAs/AlAs)的周期数为3-5，[(GaAs/AlAs)/GaAs]的周期数为8-12；所述量子阱 层包括半导体量子阱层和量子阱势垒层，半导体量子阱层为GaAs,量子阱势垒层 为AlGaAs，AlGaAs中Al按摩尔比占15％-25％，周期谐振结构中量子阱的总个数 为10-20个。

5.根据权利要求2所述的多增益介质高功率半导体薄片激光器，其特征在 于：所述增益介质镜还包括设置于量子阱有源层顶面的用于压窄泵浦光线宽的 基质片，所述基质片为由砷化镓材料制备而成的用于压窄基频激光线宽的半导 体片。

6.根据权利要求5所述的多增益介质高功率半导体薄片激光器，其特征在 于：所述基质片的上、下表面均抛光处理且相互平行。

7.根据权利要求6所述的多增益介质高功率半导体薄片激光器，其特征在 于：所述基质片的内表面设置有对泵浦光增透的增透膜。

8.根据权利要求7所述的多增益介质高功率半导体薄片激光器，其特征在 于：所述折叠式光学谐振腔为锯齿形光路的折叠式光学谐振腔；所有增益介质 镜位于锯齿形光路的同一侧并沿纵向并列且平行设置，锯齿形光路的另一侧设 置有多个发射镜；泵浦源产生的抽运光垂直射入增益介质镜。

9.根据权利要求8所述的多增益介质高功率半导体薄片激光器，其特征在 于：所述增益介质镜为2-6块。

10.根据权利要求9所述的多增益介质高功率半导体薄片激光器，其特征 在于：所述非线性晶体为KNbO₃、KTiOPO₄(KTP)、BiB₃O₆(BIBO)、 β-BaB₂O₄(BBO)、及LiB₃O₅(LBO)中的任一种晶体，或者为周期极化非线性晶体 PPLT、PPLN、PPMgLN、PPKTP、及PPRTA中的任一种晶体。