專利名稱：激光二極管泵浦的內(nèi)腔倍頻激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于激光技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種激光二極管泵浦的內(nèi)腔倍頻激光器，它適于激光全色顯示、其它激光器的泵浦源、光儲(chǔ)存、激光打標(biāo)、激光劃片、印刷板的熱成像、激光醫(yī)療、科研和娛樂等領(lǐng)域的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
瓦級(jí)連續(xù)紅光、綠光、藍(lán)光激光器在激光全色顯示、其它激光器的泵浦源、光儲(chǔ)存、激光打標(biāo)、激光劃片、印刷板的熱成像、激光醫(yī)療、科研和娛樂等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。激光二極管泵浦的連續(xù)內(nèi)腔倍頻激光器因其高功率、高效率、高光束質(zhì)量、高穩(wěn)定性(功率和頻率)、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)而成為實(shí)現(xiàn)上述紅光、綠光、藍(lán)光激光器的最理想的技術(shù)。目前，隨著商品化激光二極管的激光功率的提高，國(guó)際上激光二極管泵浦的連續(xù)內(nèi)腔倍頻激光器的輸出功率也越來越高。對(duì)于該類激光器存在的，諸如激光介質(zhì)和倍頻晶體的熱效應(yīng)(含熱透鏡效應(yīng)、熱致雙折射效應(yīng)等)、“綠光問題”(即倍頻激光功率不穩(wěn)定)等嚴(yán)重地影響激光器的輸出功率及其穩(wěn)定性、激光光束質(zhì)量等?，F(xiàn)多采用折迭腔內(nèi)插入凸透鏡(見美國(guó)專利號(hào)5446749，其名稱“Diode pumped，Multi Axial Mode，IntracavityDoubled Laser”；中國(guó)專利號(hào)ZL01225034.1，其名稱“大功率半導(dǎo)體激光縱向泵浦內(nèi)腔倍頻激光器”；中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?9105276.5，其名稱“具有光學(xué)鎮(zhèn)定器的高度穩(wěn)定性的LD泵浦內(nèi)腔倍頻激光器”)、折迭腔內(nèi)插入λ/4波片(C.Czeranowsky，E.Heumann，and G.Huber，All-solid-state continuous-wavefrequency-doubled Nd:YAG-BiBO laser with 2.8W output-power at 473nm，OpticsLetters，Vol.28(6)，432(2003))、環(huán)形腔單頻運(yùn)轉(zhuǎn)(L.Cabaret，J.Philip，and P.Camus，Transient frequency shift in a single-mode quasi-continuous diode-pumpedNd:YAG laser，IEEE Journal of Quantum Electronics，Vol.36(11)，1323(2000)；M.V.Okhapkin，M.N.Skvortsov，A.M.Belkin，N.L.Kvashnin，and S.N.Bagayev，Tunable single-frequency diode-pumped Nd:YAG ring laser at 1064/532nm foroptical frequency standard applications，Optics Communications，203，359(2002))等技術(shù)進(jìn)行解決。但是上述措施因光學(xué)損耗大，而影響激光器的輸出功率和光-光轉(zhuǎn)換效率。并且激光器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不僅生產(chǎn)成本高，而且安裝和調(diào)試過程復(fù)雜，不利于生產(chǎn)安裝和非專業(yè)人員操作使用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的正是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的諸如激光介質(zhì)和倍頻晶體的熱效應(yīng)、“綠光問題”，以及諧振腔內(nèi)的振蕩光與泵浦光的模式失配等嚴(yán)重影響激光輸出功率及其穩(wěn)定性、光-光轉(zhuǎn)換效率和激光光束質(zhì)量的問題，而專門設(shè)計(jì)出一種新的激光二極管泵浦的內(nèi)腔倍頻激光器。該激光器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，利用平平全反鏡、平平輸出鏡和插入其間凸透鏡組成的熱穩(wěn)定諧振腔有效地克服激光介質(zhì)和倍頻晶體的熱透鏡效應(yīng)、“綠光問題”等對(duì)激光輸出功率及其穩(wěn)定性、光-光轉(zhuǎn)換效率、激光模式和振蕩光(即基頻光)與泵浦光之間的模式匹配等影響，很大地提高了激光輸出功率及其穩(wěn)定性、光-光轉(zhuǎn)換效率和激光光束質(zhì)量，使之在很大的泵浦功率范圍內(nèi)，激光器處于高效高功率TEM00工作狀態(tài)。
本發(fā)明的目的是通過以下方案來實(shí)現(xiàn)的本激光二極管泵浦的內(nèi)腔倍頻激光器包括泵浦源，光學(xué)耦合系統(tǒng)，由全反鏡、輸出鏡和插入其間的透鏡組成的熱穩(wěn)定諧振腔，以及放置在諧振腔內(nèi)的激光介質(zhì)和倍頻晶體。其中全反鏡和輸出鏡均為平平全反鏡，透鏡為凸透鏡；激光介質(zhì)位于全反鏡與凸透鏡之間，且緊靠全反鏡，即在振蕩光的一個(gè)束腰處放置；倍頻晶體位于凸透鏡與輸出鏡之間，且緊靠輸出鏡，即在振蕩光的另一個(gè)束腰處放置。
在本發(fā)明中，熱穩(wěn)定諧振腔內(nèi)的凸透鏡的焦距f和其在腔內(nèi)的位置，諧振腔幾何長(zhǎng)度等參數(shù)的設(shè)計(jì)，要根據(jù)泵浦功率的范圍、激光介質(zhì)和倍頻晶體的熱透鏡焦距fL1和fL2、泵浦光在激光介質(zhì)上聚焦光斑半徑wp和振蕩光在全反鏡(1)與輸出鏡(2)上的光斑束腰半徑w1與w2等參數(shù)，通過計(jì)算確定。設(shè)計(jì)要求是，在熱透鏡焦距fL1和fL2大幅度變化時(shí)，諧振腔處于穩(wěn)區(qū)，w1和w2仍能基本保持不變；同時(shí)，保證諧振腔內(nèi)振蕩光與泵浦光之間的模式匹配。
本發(fā)明中，所述熱穩(wěn)定諧振腔可以是由平平全反鏡、平平輸出鏡和插入其間的凸透鏡組成的適用于單端泵浦、側(cè)面泵浦和閃光燈泵浦的平平腔。
為了增加泵浦用激光器二極管的數(shù)量，即增加泵浦功率，以進(jìn)一步提高內(nèi)腔倍頻激光器的輸出功率；同時(shí)能夠避免激光介質(zhì)內(nèi)泵浦光聚焦光斑處的泵浦光功率密度過大，引起激光介質(zhì)的光損傷等。所述熱穩(wěn)定諧振腔也可以是由平平全反鏡、平平輸出鏡和插入其間的凸透鏡，以及設(shè)置在激光介質(zhì)與凸透鏡之間的斜入射反射鏡組成的V型或L型變形平平腔?？紤]到入射角過大時(shí)，振蕩光和倍頻光的偏振態(tài)產(chǎn)生較大的變化，對(duì)激光功率及其穩(wěn)定性產(chǎn)生較大的影響，斜入射反射鏡的入射角不大于45°，即折迭角不大于90°。
上述熱穩(wěn)定諧振腔還可以是由平平全反鏡、平平輸出鏡和插入其間的凸透鏡，以及設(shè)置在激光介質(zhì)與凸透鏡之間的斜入射反射鏡組成的且采用雙通倍頻技術(shù)的適用于雙端泵浦的V型或L型變形平平腔。同理，考慮到入射角過大時(shí)，振蕩光和倍頻光的偏振態(tài)產(chǎn)生較大的變化，對(duì)激光功率及其穩(wěn)定性產(chǎn)生較大的影響，斜入射反射鏡的入射角不大于45°，即折迭角不大于90°。
在熱穩(wěn)定腔內(nèi)的凸透鏡的兩通光面對(duì)基頻光和倍頻光均鍍?cè)鐾改?，該凸透鏡可為平凸透鏡，也可為雙凸透鏡。
在本發(fā)明中，平平全反鏡的兩通光面要求對(duì)有關(guān)泵浦光、基頻光和倍頻光進(jìn)行光學(xué)鍍膜，至少其里通光面(即緊靠激光介質(zhì)的通光面)鍍基頻光和倍頻光的增反膜；至少外通光面(即靠近光學(xué)耦合系統(tǒng)的通光面)鍍泵浦光的增透膜。如果激光介質(zhì)存在多條激光譜線，當(dāng)要實(shí)現(xiàn)激光輸出的譜線的受激發(fā)射截面小于所存在的某些譜線的受激發(fā)射截面時(shí)，平平輸入鏡里通光面或其兩通光面或平平輸出鏡的里通光面(即緊靠倍頻晶體的通光面)或其兩通光面還要對(duì)受激發(fā)射截面大于激光輸出譜線的所有其它譜線鍍?cè)鐾改ぁ?br>
在本發(fā)明中，平平輸出鏡要求對(duì)基頻光和倍頻光進(jìn)行光學(xué)鍍膜，至少里通光面(即緊靠倍頻晶體的通光面)對(duì)基頻光鍍?cè)龇茨?，?duì)倍頻光鍍?cè)鐾改ぁ?br>
本激光器最突出的技術(shù)特征有以下幾點(diǎn)(1)由平平全反鏡、平平輸出鏡和插入其間的凸透鏡組成的熱穩(wěn)定諧振腔能夠很好地克服隨泵浦功率的增加熱透鏡效應(yīng)所產(chǎn)生的振蕩光模體積的體積減小，提高振蕩光的功率及其穩(wěn)定性。(2)由平平全反鏡、平平輸出鏡和插入其間的凸透鏡組成的熱穩(wěn)定諧振腔能夠很好地克服不同泵浦功率所產(chǎn)生的不同焦距的熱透鏡效應(yīng)所導(dǎo)致的振蕩光模式變化，使基頻光在倍頻晶體上光斑束腰半徑w2保持基本恒定，從而保證倍頻效率。(3)由平平全反鏡、平平輸出鏡和插入其間的凸透鏡組成的熱穩(wěn)定諧振腔能夠很好地克服不同泵浦功率所產(chǎn)生的不同焦距的熱透鏡效應(yīng)所導(dǎo)致的振蕩光模式變化，保證振蕩光在激光介質(zhì)上的光斑束腰半徑w1基本保持恒定，實(shí)現(xiàn)不同泵浦功率下的泵浦光和振蕩光之間的模式匹配，提高激光器的輸出功率。(4)由平平全反鏡、平平輸出鏡和插入其間的凸透鏡組成的熱穩(wěn)定諧振腔能夠很好地克服不同泵浦功率所產(chǎn)生的不同焦距的熱透鏡效應(yīng)所導(dǎo)致的振蕩光模式變化，使基頻光在倍頻晶體上光斑束腰保持基本恒定，從而保證倍頻光光束質(zhì)量高，實(shí)現(xiàn)TEM00模輸出。(5)與折迭腔相比較，由平平全反鏡、平平輸出鏡和插入其間的凸透鏡組成的熱穩(wěn)定諧振腔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于生產(chǎn)安裝和非專業(yè)人員操作使用。
本發(fā)明工作原理如下泵浦光和振蕩光分別對(duì)激光介質(zhì)和倍頻晶體產(chǎn)生較嚴(yán)重的熱透鏡效應(yīng)，焦距分別為fL1和fL2，造成振蕩光模體積的減小，由平平全反鏡、平平輸出鏡和插入其間的凸透鏡組成的熱穩(wěn)定諧振腔中的凸透鏡(焦距為f)能夠?qū)嵬哥R效應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償，使得此時(shí)的諧振腔與無熱透鏡效應(yīng)時(shí)的諧振腔等效。
凸透鏡(3)的焦距f和其在腔內(nèi)的位置，以及熱穩(wěn)定諧振腔幾何長(zhǎng)度L等參數(shù)的設(shè)計(jì)，要根據(jù)泵浦功率的范圍、泵浦光在激光介質(zhì)上聚焦光斑半徑wp、激光介質(zhì)和倍頻晶體的熱透鏡焦距fL1和fL2、振蕩光在全反鏡(1)與輸出鏡(2)上的光斑束腰半徑w1與w2等參數(shù)，利用描述高斯光束傳輸?shù)腁BCD定律進(jìn)行計(jì)算。實(shí)現(xiàn)熱穩(wěn)定諧振腔的條件如下1.由平平全反鏡、平平輸出鏡和插入其間的凸透鏡組成的熱穩(wěn)定諧振腔中的平平全反鏡和凸透鏡保證了激光介質(zhì)恒定地處在振蕩光的一個(gè)束腰處，而且其中的凸透鏡保證振蕩光在激光介質(zhì)處的束腰半徑w1基本恒定。
2.由平平全反鏡、平平輸出鏡和插入其間的凸透鏡組成的熱穩(wěn)定諧振腔中的平平輸出鏡和凸透鏡保證了倍頻晶體恒定地處在振蕩光的另一個(gè)束腰處，而且其中的凸透鏡保證振蕩光在倍頻晶體處的束腰半徑w2基本恒定，從而提高倍頻效率和倍頻光功率穩(wěn)定性，保證高質(zhì)量的激光模式。
3.保證振蕩光與泵浦光之間的模式匹配。
上述技術(shù)方案適合于激光二極管端面泵浦、側(cè)面泵浦，以及閃光燈泵浦的各類內(nèi)腔倍頻激光器。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于(1)在較大的泵浦功率范圍內(nèi)，激光輸出功率高。利用本發(fā)明研制的激光二極管泵浦的連續(xù)Nd:YVO4/KTP內(nèi)腔倍頻532nm激光器，在808nm激光二極管尾纖輸出功率30W泵浦下，532nm激光TEM00運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出功率達(dá)到6.21W。
(2)在較大的泵浦功率范圍內(nèi)，激光器的輸出功率穩(wěn)定性高。利用本發(fā)明研制的激光二極管泵浦的連續(xù)Nd:YVO4/KTP內(nèi)腔倍頻532nm激光器，激光輸出功率6.21W時(shí)，4小時(shí)內(nèi)激光輸出功率不穩(wěn)定度為1.1％(均方根)。
(3)在較大的泵浦功率范圍內(nèi)，激光器的光-光轉(zhuǎn)換效率高。利用本發(fā)明研制的激光二極管泵浦的連續(xù)Nd:YVO4/KTP內(nèi)腔倍頻532nm激光器的光-光轉(zhuǎn)換效率達(dá)到23.35％。
(4)在較大的泵浦功率范圍內(nèi)，激光光束質(zhì)量高。利用本發(fā)明研制的激光二極管泵浦的連續(xù)Nd:YVO4/KTP內(nèi)腔倍頻532nm激光器，激光輸出功率6.21W時(shí)，激光模式為TEM00模。
(5)激光器使用的光學(xué)元件少，生產(chǎn)成本低。
(6)激光器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，便于生產(chǎn)安裝和非專業(yè)人員的操作使用。
該類激光器非常適合于激光全色顯示、其它激光器的泵浦源、其它激光器的泵浦源、光儲(chǔ)存、激光打標(biāo)、激光劃片、印刷板的熱成像、激光醫(yī)療、科研和娛樂等領(lǐng)域的應(yīng)用。
圖1為本發(fā)明激光器的光路示意圖。
圖2為本發(fā)明激光器的熱穩(wěn)定諧振腔變形之一。
圖3為本發(fā)明激光器的熱穩(wěn)定諧振腔變形之二。
圖4為本發(fā)明研制的激光二極管泵浦的連續(xù)Nd:YVO4/KTP內(nèi)腔倍頻532nm激光器的輸出功率與泵浦功率關(guān)系圖。Pin軸表示入射到激光介質(zhì)的泵浦光功率，Pout軸表示532nm激光輸出功率。
圖5為本發(fā)明研制的激光二極管泵浦的連續(xù)Nd:YVO4/KTP內(nèi)腔倍頻532nm激光器的光-光轉(zhuǎn)換效率與泵浦功率關(guān)系圖。Pin軸表示入射到激光介質(zhì)的泵浦光功率，E軸表示光-光轉(zhuǎn)換效率。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明以下結(jié)合附圖(實(shí)施例)做進(jìn)一步描述，但并不是限制本發(fā)明。
如圖1所示本激光二極管泵浦的內(nèi)腔倍頻激光器包括泵浦源(7)，光學(xué)耦合系統(tǒng)(6)，由平平全反鏡(1)、平平輸出鏡(2)和插入兩鏡之間的凸透鏡(3)組成的熱穩(wěn)定諧振腔，以及放置在諧振腔內(nèi)的激光介質(zhì)(4)和倍頻晶體(5)，激光介質(zhì)(4)位于平平全反鏡(1)和凸透鏡(3)之間，且緊靠全反鏡(1)，即在振蕩光的一個(gè)束腰處放置；倍頻晶體(5)位于凸透鏡(3)和平平輸出鏡(2)之間，且緊靠平平輸出鏡(2)，即在振蕩光的另一個(gè)束腰處放置。
泵浦源(7)為激光二極管，輸出激光波長(zhǎng)808nm，激光功率30W(美國(guó)Coherent公司產(chǎn)FAP-Sys-30型)。光學(xué)耦合系統(tǒng)對(duì)泵浦光的聚焦光斑直徑為800μm，光學(xué)耦合效率為94.5％。平平全反鏡(1)的外通光面鍍808nm增透膜；里通光面鍍1064nm和532nm增反膜；全反鏡對(duì)泵浦光的透過率為94％。平平輸出鏡(2)鍍1064nm增反膜，反射率99％；鍍532nm增透膜，透過率95％。諧振腔的幾何長(zhǎng)度為220mm。諧振腔內(nèi)的凸透鏡為平凸透鏡，焦距50mm；凸透鏡距離平平全反鏡(1)為135mm；凸透鏡的兩通光面鍍1064nm和532nm增透膜。激光介質(zhì)(4)采用Nd:YVO4晶體，通光長(zhǎng)度為10mm，摻Nd濃度0.3at.％；兩通光面鍍1064nm、808nm和532nm增透膜，其中對(duì)808nm的透過率為97.9％。倍頻晶體采用KTP，□類角度相位匹配；通光長(zhǎng)度10mm；兩通光面對(duì)1064nm和532nm鍍?cè)鐾改?。Nd:YVO4和KTP晶體的側(cè)面均用銦片包裹后放在紫銅夾中，用恒溫循環(huán)器進(jìn)行溫度控制。
用美國(guó)Newport產(chǎn)的2835-C型雙通道多功能激光功率/能量計(jì)測(cè)量本發(fā)明的激光二極管泵浦的連續(xù)Nd:YVO4/KTP內(nèi)腔倍頻532nm激光器的輸出功率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。在26.58W的808nm泵浦光進(jìn)入激光介質(zhì)的情況下，532nm激光實(shí)現(xiàn)TEM00模運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出功率達(dá)到6.21W，光-光轉(zhuǎn)換效率(激光輸出功率/進(jìn)入激光介質(zhì)的泵浦功率)達(dá)到23.76％，詳見圖5所示。532nm激光輸出功率6.21W情況下，4小時(shí)內(nèi)輸出功率不穩(wěn)定度約為1.1％(均方根)。
為了增加泵浦用激光器二極管的數(shù)量，即增加泵浦功率，以進(jìn)一步提高內(nèi)腔倍頻激光器的輸出功率，同時(shí)能夠避免激光介質(zhì)內(nèi)泵浦光聚焦光斑處的泵浦光功率密度過大，引起激光介質(zhì)的光損傷等，本發(fā)明的激光器的諧振腔可采用如圖2和如圖3所示的V型和L型變形平平腔。特別是如圖3所示的雙通倍頻技術(shù)，可獲得更高的倍頻激光功率和光-光轉(zhuǎn)換效率。
本發(fā)明的圖2中通過增加一個(gè)斜入射反射鏡(8)，從而可以方便地增加泵浦用激光二極管(10)和光學(xué)耦合系統(tǒng)(9)；其中反射鏡要求至少里通光面(即振蕩光的第一個(gè)反射面)對(duì)泵浦光鍍?cè)鐾改ぃ瑢?duì)振蕩光和倍頻光均鍍?cè)龇茨?。其它光學(xué)元件與圖1中的要求相同。
本發(fā)明的圖3中通過增加一個(gè)斜入射反射鏡(8)，從而可以方便地增加泵浦用激光二極管(10)和光學(xué)耦合系統(tǒng)(9)；其中反射鏡要求至少里通光面(即振蕩光的第一個(gè)反射面)對(duì)泵浦光和倍頻光均鍍?cè)鐾改?，?duì)振蕩光鍍?cè)龇茨ぃ黄狡界R(2)要求至少里通光面對(duì)振蕩光和倍頻光均鍍?cè)龇茨ぁ?br>
權(quán)利要求
1.一種激光二極管泵浦的內(nèi)腔倍頻激光器，它包括泵浦源(7)，光學(xué)耦合系統(tǒng)(6)，由全反鏡(1)、輸出鏡(2)和透鏡(3)組成的熱穩(wěn)定諧振腔，以及放置在熱穩(wěn)定諧振腔內(nèi)的激光介質(zhì)(4)和倍頻晶體(5)，其特征在于a.全反鏡(1)為平平鏡；b.輸出鏡(2)為平平鏡；c.透鏡(3)為凸透鏡；d.激光介質(zhì)(4)位于全反鏡(1)與透鏡(3)之間，且緊靠全反鏡(1)，即在振蕩光的一個(gè)束腰處放置；e.倍頻晶體(5)位于透鏡(3)與輸出鏡(2)之間，且緊靠輸出鏡(2)，即在振蕩光的另一個(gè)束腰處放置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)腔倍頻激光器，其特征在于凸透鏡(3)的焦距和放在腔內(nèi)的位置，以及熱穩(wěn)定諧振腔幾何長(zhǎng)度等參數(shù)的設(shè)計(jì)，要根據(jù)泵浦功率的范圍、激光介質(zhì)和倍頻晶體的熱透鏡焦距fL1和fL2、泵浦光聚焦光斑半徑wp、振蕩光在全反鏡(1)和輸出鏡(2)上的光斑束腰半徑w1和w2等參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，設(shè)計(jì)要求是，在熱透鏡焦距fL1和fL2大幅度變化時(shí)，諧振腔處于穩(wěn)區(qū)，w1和w2仍能基本保持不變；同時(shí)，保證諧振腔內(nèi)振蕩光與泵浦光之間的模式匹配。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)腔倍頻激光器，其特征在于熱穩(wěn)定諧振腔是由平平全反鏡(1)、平平輸出鏡(2)和插入其間的凸透鏡(3)組成的適用于單端泵浦、側(cè)面泵浦和閃光燈泵浦的平平腔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)腔倍頻激光器，其特征在于熱穩(wěn)定諧振腔是由平平全反鏡(1)、平平輸出鏡(2)和插入其間的凸透鏡(3)，以及設(shè)置在激光介質(zhì)與凸透鏡之間的斜入射反射鏡組成的且適用于雙端泵浦的V型或L型變形平-平腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)腔倍頻激光器，其特征在于熱穩(wěn)定諧振腔是由平平全反鏡(1)、平平輸出鏡(2)和插入其間的凸透鏡(3)，以及設(shè)置在激光介質(zhì)與凸透鏡之間的斜入射反射鏡組成的且采用雙通倍頻技術(shù)的適用于雙端泵浦的V型或L型變形平-平腔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)腔倍頻激光器，其特征在于凸透鏡(3)的兩通光面有相應(yīng)的基頻光和倍頻光增透膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)腔倍頻激光器，其特征在于全反鏡(1)至少里通光面有相應(yīng)的基頻光和倍頻光增反膜。
全文摘要
一種激光二極管泵浦的內(nèi)腔倍頻激光器，包括泵浦源，光學(xué)耦合系統(tǒng)，由全反鏡、輸出鏡和插入其間的透鏡組成的熱穩(wěn)定諧振腔，以及放置在腔內(nèi)的激光介質(zhì)和倍頻晶體，其特征是全反鏡、輸出鏡均為平平鏡；透鏡為凸透鏡；激光介質(zhì)位于全反鏡和凸透鏡之間，且在振蕩光的一個(gè)束腰處放置；倍頻晶體位于凸透鏡和輸出鏡之間，且在振蕩光的另一個(gè)束腰處放置。本發(fā)明的兩個(gè)平平鏡和一個(gè)凸透鏡組成的熱穩(wěn)定諧振腔有效地克服了大變化范圍內(nèi)的不同泵浦功率所產(chǎn)生的不同焦距的熱透鏡效應(yīng)、倍頻激光器的“綠光問題”(即倍頻光功率不穩(wěn)定問題)，以及泵浦光和振蕩光之間的模式失配問題，顯著地提高了激光器的輸出功率及其穩(wěn)定性、光－光轉(zhuǎn)換效率和光束質(zhì)量等。
文檔編號(hào)G02F1/37GK1783601SQ20041006030
公開日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2004年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月1日
發(fā)明者鄭義, 姚建銓, 張玉萍, 梁蘭菊, 劉群, 張會(huì)云 申請(qǐng)人:鄭州大學(xué)