專利名稱：一種微片式激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光領(lǐng)域，尤其涉及一種采用均勻介質(zhì)激光增益材料與其它相關(guān)光 學(xué)元件構(gòu)成的基波偏振方向固定的微片激光器。
背景技術(shù)：
在光學(xué)均勻介質(zhì)激光增益材料構(gòu)成的激光器中，為獲得偏振光輸出或較高效率 腔內(nèi)倍頻光輸出，通常采用布儒斯特片置于激光器諧振腔中，如圖1所示，激光器包括泵浦 系統(tǒng)1、前后腔片102、 103、光學(xué)均勻介質(zhì)激光增益介質(zhì)如Nd: YAG104、非線性倍頻晶體105 以及布儒斯特片106，布儒斯特片106對S分量產(chǎn)生損耗，對P分量完全透射，使基波光只 有P分量偏振光，從而獲得偏振方向相對倍頻晶體光軸固定的基波光振蕩。若無布儒斯特片 106，入射到非線性倍頻晶體105的基波光為偏振方向隨機，此時非線性倍頻晶體105倍頻效 率較低。但是布儒斯特片難以應(yīng)用于單塊式微片式激光器中
發(fā)明內(nèi)容
本專利目的是提供一種可以形成單塊微片式激光器，構(gòu)成基波偏振方向固定的 微片激光器。
本發(fā)明目的通過下述的結(jié)構(gòu)來達到微片激光器包括泵浦系統(tǒng)和微片，微片的兩端分別 鍍前腔膜和后腔膜，其中微片為平行平片的均勻介質(zhì)激光增益介質(zhì)和一對雙折射晶體的楔角 片或者楔角片的均勻介質(zhì)激光增益介質(zhì)和一個雙折射晶體的楔角片組成。
上述的微片或者是平行平片的均勻介質(zhì)激光增益介質(zhì)和一對光學(xué)均勻介質(zhì)的楔角片或者 楔角片的均勻介質(zhì)激光增益介質(zhì)和一個光學(xué)均勻介質(zhì)的楔角片組成，在一對光學(xué)均勻介質(zhì)的 楔角片相連的楔角面鍍對P分量完全透射、對S分量部分反射的偏振相關(guān)膜或者在楔角片的 均勻介質(zhì)激光增益介質(zhì)和一個光學(xué)均勻介質(zhì)的楔角片的相連楔角面鍍對P分量完全透射、對 S分量部分反射的偏振相關(guān)膜。
上述微片的輸出端設(shè)置非線性倍頻晶體或被動調(diào)Q晶體。
本發(fā)明采用以上結(jié)構(gòu)，偏振方向使O光或E光垂直出射面的方向可以形成激光振蕩，而 對應(yīng)的E光或0光則在楔角片的交界面上產(chǎn)生折射，引起光損耗而不能在平平腔中振蕩，從而 使整個微片激光器產(chǎn)生基波偏振方向固定輸出。


現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步闡述
圖1是現(xiàn)有激光器的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明微片激光器的結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明激光器中微片結(jié)構(gòu)之一的示意圖4是本發(fā)明激光器中微片結(jié)構(gòu)之二的示意圖5是本發(fā)明激光器中微片結(jié)構(gòu)之三的示意圖6是本發(fā)明激光器中微片結(jié)構(gòu)之四的示意圖7是本發(fā)明激光器中微片結(jié)構(gòu)之五的示意圖8是本發(fā)明激光器中微片結(jié)構(gòu)之六的示意圖9是本發(fā)明激光器中微片結(jié)構(gòu)之七的示意圖io是本發(fā)明激光器中微片結(jié)構(gòu)之八的示意圖。
具體實施方式
請參閱圖2至圖8之一所示，本發(fā)明包括泵浦系統(tǒng)1和微片2，微片2的 兩端分別鍍前腔膜Sl和后腔膜S2，其中微片2為平行平片的均勻介質(zhì)激光增益介質(zhì)201和 一對雙折射晶體的楔角片202、 203或者楔角片的均勻介質(zhì)激光增益介質(zhì)204和一個雙折射晶 體的楔角片202組成。
請參閱圖9或10所示，上述的微片2或者是平行平片的均勻介質(zhì)激光增益介質(zhì)201和一 對光學(xué)均勻介質(zhì)的楔角片205、 206或者楔角片的均勻介質(zhì)激光增益介質(zhì)204和一個光學(xué)均勻 介質(zhì)的楔角片205組成，在一對光學(xué)均勻介質(zhì)的楔角片205、 206相連的楔角面鍍對P分量完 全透射、對S分量部分反射的偏振相關(guān)膜S3或者在楔角片的均勻介質(zhì)激光增益介質(zhì)204和一 個光學(xué)均勻介質(zhì)的楔角片205的相連楔角面鍍對P分量完全透射、對S分量部分反射的偏振 相關(guān)膜S3。
如圖2所示，微片式激光器的微片包括平行平片的均勻介質(zhì)的激光增益介質(zhì)201如Nd: YAG和一對相同雙折射晶體材料的楔角片202、 203,楔角片202、 203的光軸不互相平行但處 于同一光學(xué)平面內(nèi)，當(dāng)楔角片202、 203的楔角相同時，偏振方向垂直光軸方向的O光可以形 成激光振蕩，而E光則在楔角片交界面上產(chǎn)生折射引起光損耗而不能在平行腔中振蕩，從而使
整個微片產(chǎn)生單一基波偏振方向固定輸出。
如圖3所示，微片包括平行平片的均勻介質(zhì)的激光增益介質(zhì)201如Nd: YAG和一對相同 雙折射晶體材料的楔角片202、 203，當(dāng)楔角片202、 203光軸互相垂直，其中楔角片203的 激光出射面2031通過加工成a角，使出射面2031與0光的傳播方向垂直，從而實現(xiàn)0光在 諧振腔內(nèi)振蕩而形成基波偏振方向固定輸出。
如圖4所示，微片包括平行平片的均勻介質(zhì)的激光增益介質(zhì)201如Nd: YAG和一對相同 雙折射晶體材料的楔角片202、 203，當(dāng)楔角片202、 203光軸互相垂直，其中楔角片203的 激光出射面2031通過加工成a角，使出射面2031與E光的傳播方向垂直，從而實現(xiàn)E光在 諧振腔內(nèi)振蕩而形成基波偏振方向固定輸出。
如圖5至8之一所示，微片包括楔角片的均勻介質(zhì)激光增益介質(zhì)204如Nch YAG和一個 雙折射晶體的楔角片202，其楔角片202的光軸垂直或者平行于激光增益介質(zhì)204的通光面， 楔角片202的激光出射面2021通過加工成a角，使出射面2021與0光或者E光的傳播方向垂直，可分別使O光垂直出射或E光垂直出射，而相對的E光和O光不垂直輸出端面，從而 實現(xiàn)0光或者E光在諧振腔內(nèi)振蕩而形成基波偏振方向固定輸出。
如圖9所示，微片也可以包括平行平片的均勻介質(zhì)激光增益介質(zhì)201和一對光學(xué)均勻介 質(zhì)的楔角片205、 206,在一對光學(xué)均勻介質(zhì)的楔角片205、 206相連的楔角面鍍對P分量完 全透射、對S分量部分反射的偏振相關(guān)膜S3，亦可實現(xiàn)基波偏振方向固定輸出。
如圖10所示，微片還可以包括楔角片的均勻介質(zhì)激光增益介質(zhì)204和一個光學(xué)均勻介質(zhì) 的楔角片205，在楔角片的均勻介質(zhì)激光增益介質(zhì)204和一個光學(xué)均勻介質(zhì)的楔角片205的 相連楔角面鍍對P分量完全透射、對S分量部分反射的偏振相關(guān)膜S3，亦可實現(xiàn)基波偏振方 向固定輸出。
在上述的各種微片2結(jié)構(gòu)輸出端可以添加設(shè)置其他功能的光學(xué)材料，如非線性倍頻晶體 或被動調(diào)Q晶體，或其他光學(xué)材料，則產(chǎn)生有固定偏振方向的倍頻光或調(diào)Q脈沖輸出。
上述的各種微片2結(jié)構(gòu)實施技術(shù)方案中，均勻介質(zhì)激光增益介質(zhì)201、 204與楔角片202、 205或者楔角片對202、 203、 205、 206的位置可以對換；還可以在各種微片1諧振腔中插入 不影響倍頻光和基頻光偏振性能的光學(xué)材料，可以增強散熱或粘結(jié)力，都可以達到同樣的效 果。本專利微片1中的各平行平片和楔角片之間采用光膠、深化光膠或膠合方法粘結(jié)成一體。
權(quán)利要求
1、一種微片式激光器，包括泵浦系統(tǒng)和微片，微片的兩端分別鍍前腔膜和后腔膜，其特征在于其微片為平行平片的均勻介質(zhì)激光增益介質(zhì)和一對雙折射晶體的楔角片或者楔角片的均勻介質(zhì)激光增益介質(zhì)和一個雙折射晶體的楔角片組成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微片式激光器，其特征在于其微片是平行平片的均勻介 質(zhì)激光增益介質(zhì)和一對光學(xué)均勻介質(zhì)的楔角片或者楔角片的均勻介質(zhì)激光增益介質(zhì)和一個光 學(xué)均勻介質(zhì)的楔角片組成，在一對光學(xué)均勻介質(zhì)的楔角片相連的楔角面鍍對P分量完全透射、 對S分量部分反射的偏振相關(guān)膜或者在楔角片的均勻介質(zhì)激光增益介質(zhì)和一個光學(xué)均勻介質(zhì) 的楔角片的相連楔角面鍍對P分量完全透射、對S分量部分反射的偏振相關(guān)膜。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微片式激光器，其特征在于其微片包括平行平片的均勻 介質(zhì)的激光增益介質(zhì)和一對相同雙折射晶體材料的楔角，楔角片的光軸不互相平行但處于同 一光學(xué)平面內(nèi)，楔角片的楔角相同。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微片式激光器，其特征在于其微片包括平行平片的均勻 介質(zhì)的激光增益介質(zhì)和一對相同雙折射晶體材料的楔角片，當(dāng)楔角片的光軸互相垂直，其中 楔角片的激光出射面加工成a角，使出射面與0光或E光的傳播方向垂直。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微片式激光器，其特征在于其微片包括楔角片的均勻介 質(zhì)激光增益介質(zhì)和一個雙折射晶體的楔角片，其楔角片的光軸垂直或者平行于激光增益介質(zhì) 的通光面，楔角片的激光出射面加工成a角，使出射面與O光或者E光的傳播方向垂直
6、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3、 4或5所述的一種微片式激光器，其特征在于在上述的各 種微片輸出端設(shè)置非線性倍頻晶體。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3、 4或5所述的一種微片式激光器，其特征在于在上述的各 種微片輸出端設(shè)置被動調(diào)Q晶體。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3、 4或5所述的一種微片式激光器，其特征在于其微片中的 均勻介質(zhì)激光增益介質(zhì)與楔角片或者楔角片對的位置可以對換。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3、 4或5所述的一種微片式激光器，其特征在于在各種微片 中插入不影響倍頻光和基頻光偏振性能的光學(xué)材料。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3、 4或5所述的一種微片式激光器，其特征在于微片中的各 平行平片和楔角片之間采用光膠、深化光膠或膠合方法粘結(jié)成一體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微片式激光器，其包括泵浦系統(tǒng)和微片，微片的兩端分別鍍前腔膜和后腔膜，其中微片為均勻介質(zhì)激光增益介質(zhì)和一對楔角片或者一個楔角片組成，楔角片為光學(xué)均勻介質(zhì)時，楔角面鍍對P分量完全透射、對S分量部分反射的偏振相關(guān)膜，采用以上結(jié)構(gòu)，偏振方向使O光或E光垂直出射面的方向可以形成激光振蕩，而對應(yīng)的E光或O光則在楔角片的交界面上產(chǎn)生折射，引起光損耗而不能在平平腔中振蕩，從而使整個微片激光器產(chǎn)生基波偏振方向固定輸出。
文檔編號H01S3/05GK101202406SQ20071000972
公開日2008年6月18日 申請日期2007年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者礪 吳, 玉 孫, 彭永進, 楊建陽, 陳衛(wèi)民 申請人:福州高意通訊有限公司