[实用新型]准连续钛宝石激光器

说明书

本实用新型是一种适用于脉冲和准连续530nm绿色激光泵浦的钛宝石激光器。

已有技术中，可调谐钛宝石激光器有着不同的构成，例如a：采用光栅调谐的脉冲钛宝石激光器，光栅为1180线/mm，置于一腔镜与激光工作物质钛宝石晶体之间(见于Optics Letters，K.W.Kangas，D.D.Lowenthal，and C.H.Muller III，Optics Society of America，January 1，1989/Vol.14，No.1，Single-longitudinal-mode，tunable，pulsed Ti：sapphirelaser oscillator，p21～23)。

b：采用棱镜调谐的脉冲钛宝石激光器。两块棱镜置于一谐振腔片与激光工作物质钛宝石晶体之间(见于SPIE，Laser technology III，Z.Jankiewica，J.Szydlak，M.Skorczakowsi，SPIE，1990，Vol.1391，Ti：Al₂O₃laser with an intracavity phase conjugate mirror，p101～104)。

上述两种可调谐钛宝石激光器所需调谐元件光栅或棱镜加工难度大，激光器结构复杂，可操作性差，而且多适用于脉冲泵浦源。如a所述，波长调谐范围仅为746～918nm，调谐范围较窄，而且调谐所用的元件光栅加工要求高。已有技术b中，调谐范围700～860nm，线宽仅为0.3nm，而且光路调整相当麻烦。

本实用新型的目的是解决上述已有技术中波长调谐范围窄、线宽宽、调整麻烦等问题。设计一种激光器，其激光束输出不仅具有单模、窄线宽、波长调谐范围宽、泵浦效率高、稳定性高、而且腔型适用于脉冲和准连续泵浦源的特点。

本实用新型的结构如图1所示。在由底板19、侧壁和顶盖构成的外壳20的底板19上呈V字形依次固定有调整架2、4、6、8、12、14、16，外壳20两侧壁上有光束入射窗口17和出射窗口18，入射(泵浦)光从入射窗口17入射，依光束前进方向依次有置于调整架2上对着入射窗口17的中心光轴与入射窗口17的中心在一直线上的凸透镜1，其凸透镜1是用于聚焦来自泵浦源的入射(泵浦)光。置于调整架4的凹面透反射镜3，与置于调整架8上的凹面反射镜7和置于调整架12上作为激光束输出平面镜11构成激光器的光学谐振腔，其光学谐振腔也呈V字形。激光工作物质钛宝石晶体5置于两凹面镜3与7之间的调整架6上。在凹面反射镜7与激光束输出平面镜11之间置在精密调整架10上有双折射滤光片组9，沿光束前进方向还有置于激光束输出平面镜11之后调整架14上用以滤去输出激光束以外光束的平面透反镜13，在调整架16上置有平面反射镜15，用于调整钛宝石激光束的输出方向，即将平面反射镜15反射光束的光轴调整在输出窗口17的中心位置，以利输出激光束的出射。

所说的双折射滤光片组9的结构如图2所示。它由三片晶体材料所制的平板91、92、93所构成，其中三块平板91、92、93的厚度比为1∶2∶9，该双折射滤光片组9直立置于光路中的精密调整架10上，并使双折射滤光片组9的入射光表面40与其入射光线46成布儒斯角。其双折射滤光片组9的光轴43是平行于双折射滤光片组9的平面，使其光轴43与水平面成45°角置放。入射光线46与双折射滤光片组9的法线41的夹角45是∠A的范围为∠A＝56°～62°，双折射滤光片组9的光轴43与水平方向轴线42的夹角44∠B，根据不同的调谐范围取∠B＝35°～50°。图2所示中，47为折射光线。

当入射(泵浦)光530nm绿色激光通过入射窗口17之后，经过凸透镜1、凹面透反镜3，聚焦在激光工作物质钛宝石晶体5上，微调谐振腔耦合输出平面镜11之后，产生钛宝石激光。该激光束经透反平面镜13、平面反射镜15及通光输出窗口18之后输出。双折射滤光片组9被直立置入光路中，其法线41与泵浦光线46的夹角45为∠A＝56°～62°，根据不同的调谐范围，双折射滤光片组9的光轴43与水平方向轴线42成∠B＝35°～50°的夹角44。通过旋转双折射滤光片组9的光轴43调谐输出激光波长，同时也压窄了输出激光线宽。