專利名稱：整體化腔內(nèi)混頻微片激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利涉及一種整體化腔內(nèi)混頻微片激光器。
背景技術(shù)：
為消除腔內(nèi)混頻中常見的綠光問題，基頻光應(yīng)由兩個諧振腔獨立產(chǎn)生。目前，已經(jīng) 檢索到的關(guān)于腔內(nèi)混頻的專利包括 1.美國專利US 5345457。該專利利用棱鏡的色散效應(yīng)將不同波長的光分束，使其 分別起振于兩個腔中，實現(xiàn)基頻光的獨立起振。該方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)節(jié)難度大，穩(wěn)定性也比較差。 2.美國專利US 5651019。該專利通過一雙色膜將不同波長的基頻光分束到兩個 獨立的激光腔中。該方案鍍膜難度高，腔內(nèi)損耗比較大，且不適合相同波長的基頻光。 3.美國專利US 6816519。該專利通過一片PBS棱鏡將兩束不同的基頻光分束到兩 個獨立的激光腔中，該方案鍍膜難度高，且不易控制；另外，插入PBS分束棱鏡損耗比較大。 4.德國專利DE 19610371。該專利通過一塊雙折射晶體將諧振腔分為兩支。每支 含一激光增益介質(zhì)，由一激光二極管泵浦。缺點是界面損耗大。且因兩基頻光的間隔受器 件尺寸限制，無法縮小，因而不得不采用厚雙折射晶體，導(dǎo)致吸收增多，并對光束準(zhǔn)直性要 求極高以避免濾光效應(yīng)引起的損耗和噪音。 本專利采用全新的基頻光和頻機制，通過walk-off效應(yīng)實現(xiàn)低損耗，高效率，低 噪聲腔內(nèi)混頻。該方案結(jié)構(gòu)簡單，體積小巧，性能穩(wěn)定，便于集成，適合微型化，整體化。

發(fā)明內(nèi)容本專利涉及一種整體化腔內(nèi)混頻微片激光器。其技術(shù)方案在于采用兩個獨立諧振 腔產(chǎn)生基頻光，從而消除了綠光問題。產(chǎn)生的基頻光線性偏振并互相垂直，通過雙折射晶體 在非線性晶體中重合并混頻，從而實現(xiàn)高效率激光輸出。 本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)包括激光增益介質(zhì)，雙折射晶體和非線性晶體。這些晶體均被 切割成薄片用光膠粘合，集為一體，形成低損耗，低噪聲微片激光器。雙折射晶體應(yīng)對所通 過之波長透明，并有較大的雙折射率。至少一個激光增益介質(zhì)與雙折射晶體的一個表面相 貼。至少一個非線性晶體與雙折射晶體的一面相貼。這些元件構(gòu)成兩獨立的諧振腔，非線 性晶體外側(cè)鍍膜構(gòu)成兩諧振腔的共同腔鏡，激光增益介質(zhì)外側(cè)鍍膜構(gòu)成另一腔鏡。兩獨立 光腔在激光增益介質(zhì)中相互平行，在雙折射晶體與非線性晶體的界面相交，在非線性晶體 中重合。 一個光腔在激光增益介質(zhì)與雙折射晶體中呈線性。另一個光腔在激光增益介質(zhì)與 雙折射晶體界面彎折，彎折角等于雙折射晶體走離角。省去了用于產(chǎn)生單頻的選模元件，也 無需為產(chǎn)生極多模而采用極短光腔，光腔總長度為毫米級。兩基頻光入射線垂直距離等于 雙折射晶體長度與走離角正切的乘積。由此基本結(jié)構(gòu)可演變出許多不同的結(jié)構(gòu)以適合各種 應(yīng)用。 例如，激光增益介質(zhì)可各向同性或異性，可位于雙折射晶體同一側(cè)或分置兩側(cè)。泵
3浦源可為二分離器件或一連體二元器件或由單一器件分成二束。光束分離可通過偏振差別 或其他方法實現(xiàn)。基于偏振差別的光束分離又有多種途徑。 又如，基頻光可由兩激光增益介質(zhì)單獨產(chǎn)生，或由一激光增益介質(zhì)及另一光源產(chǎn) 生。產(chǎn)生基頻光的其他光源包括激光二極管，以激光二極管為泵浦源的固體激光器，及光參 量振蕩器或放大器。 再如，除用于基頻光混頻的非線性晶體外，一個或多個非線性晶體可粘附在基本 結(jié)構(gòu)上。通過進一步非線性作用包括混頻或倍頻，產(chǎn)生更短波長的激光，包括紫外激光。 本專利演示了一種僅包括一個泵浦源，一激光增益介質(zhì)，一雙折射晶體，及兩個非 線性晶體的小尺寸，低成本可高效產(chǎn)生連續(xù)波紫外的微片激光器。 本發(fā)明結(jié)構(gòu)上的靈活性導(dǎo)致器件尺寸進一步縮小，費用進一步降低，波長范圍進 一步擴展。通過適當(dāng)選擇晶體材料及優(yōu)化組合，從紅外到紫外的多種波長均可獲得。 此外，本發(fā)明適合各種工作模式，單?；蚨嗄?，連續(xù)或脈沖。如果兩基頻光均為多 模，混頻過程不存在簡并，因而混頻光模數(shù)倍增。將本發(fā)明用于激光顯示器，可大大降低由 相干帶來的斑點，從而改善影像質(zhì)量。而且混頻光模間隔非等距，消除了因自發(fā)Q-Switch 導(dǎo)致晶體損壞的隱憂。

圖la為本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)圖。 圖lb為本發(fā)明的另一基本結(jié)構(gòu)圖，采用一各向同性的激光增益介質(zhì)產(chǎn)生基頻光。 圖2a-2h為本發(fā)明采用的幾種泵浦源結(jié)構(gòu)圖。 圖3為本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)圖，其中激光增益介質(zhì)分置雙折射晶體兩側(cè)。 圖4為本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)圖，可用于產(chǎn)生單?；蚱巾敼庾V輸出。 圖5a-5b為本發(fā)明的另二種結(jié)構(gòu)圖，其中基頻光之一由激光二極管或光參量振蕩
器產(chǎn)生。 圖6a-6f為本發(fā)明采用的幾種結(jié)構(gòu)圖，用于產(chǎn)生所需波長包括紫外波長。
具體實施方式
本專利的結(jié)構(gòu)特征在于利用e光在雙折射晶體中的走離現(xiàn)象使兩在獨立諧振腔 中形成的基頻光在非線性晶體中重合實現(xiàn)混頻。實施技術(shù)方案的具體結(jié)構(gòu)由圖la至圖6f 體現(xiàn)。其中圖la為基本結(jié)構(gòu)。其余為變通方案。 如圖la所示，本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)包括一對激光增益介質(zhì)110和120，一雙折射晶體 150，和一非線性晶體130。在此結(jié)構(gòu)中增益介質(zhì)的受激輻射截面與偏振有關(guān)。例如，Nd:YV04 的1064nm輻射沿ji -方向偏振。 增益介質(zhì)110由波長為AM的泵浦光113激發(fā)，依靠第一諧振腔產(chǎn)生波長為、的 第一基頻光115。泵浦光113的波長與增益介質(zhì)110的吸收峰相重。若增益介質(zhì)110的吸 收光譜與偏振有關(guān)，則泵浦光113的偏振方向亦應(yīng)相符。同樣，增益介質(zhì)120由波長為AP2 的泵浦光123激發(fā)，依靠第二諧振腔產(chǎn)生波長為入2的第二基頻光125。泵浦光123的波長 與增益介質(zhì)120的吸收峰相重。若增益介質(zhì)120的吸收光譜與偏振有關(guān)，則泵浦光123的 偏振方向亦應(yīng)相符。第一基頻光115在雙折射晶體150中為e-光。第二基頻光125則為o-光。這些均可通過調(diào)整激光增益介質(zhì)及雙折射晶體的主軸方向達成。 基頻光115與基頻光125依靠walk-off效應(yīng)在獨立的諧振腔中形成并在非線性 晶體130中重合并混頻。第一諧振腔由鏡面111和鏡面131組成。第二諧振腔由鏡面121 和鏡面131組成。鏡面111鍍膜成對A工高反，而對A P1增透。鏡面121對A 2高反，對入P2 增透。雙折射晶體150與非線性晶體130之間的膜層153對、和、高透，對混頻波長 入m高反。鏡面131作為混頻輸出耦合則對、和、高反，而對混頻波長入m增透。若混
頻過程為和頻，則A m = 、、/(、+、) 若混頻過程為差頻，則A m = A工A 2/ I A 「入2 I 。 激光輸出耦合透鏡131可以一凹透鏡129替換。引入一凹透鏡形成半聚腔有助于 改善光束的準(zhǔn)直性。從而減少因光束發(fā)散引起的能量損失及噪音。在諧振腔內(nèi)引入凹透鏡 的另一好處是補償熱透鏡效應(yīng)，提高光束質(zhì)量。 改善光束準(zhǔn)直性的最有效方法是盡量縮短雙折射晶體的長度。采用e-光與o-光 折射率差大的雙折射晶體有助于達到這一目的。亦可通過盡量縮短兩泵浦光的間隔實現(xiàn) 例如采用二體激光二極管，或光纖耦合輸出，或?qū)我槐闷止夥殖善裣嗷ゴ怪钡膬墒猓?分別激活增益介質(zhì)110和120。在美國專利申請?zhí)?1/143127及11/378552中均有詳細(xì)描 述。本專利圖2將進一步提出幾種可能的分光結(jié)構(gòu)。 圖lb描述了本發(fā)明的另一基本結(jié)構(gòu)。其中，與偏振有關(guān)的增益介質(zhì)110和120被 一各向同性的介質(zhì)140，例如Nd:YAG，取代。由于偏振差別，只有115_e光能在第一諧振腔 中形成激光，而只有125-0光能在第二諧振腔中形成激光。本結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于工藝簡單，能 將尺寸做得很小，且適合大規(guī)模生產(chǎn)。將激光增益介質(zhì)，雙折射晶體，和非線性晶體分層生 長在同一大面積基片上，再切割成小塊，每塊構(gòu)成一微片激光器，生產(chǎn)效率及成品率均大大 提高，成本大大降低。 本設(shè)計思想亦適用于能同時產(chǎn)生兩種不同偏振躍遷的激光增益介質(zhì)，例如 Nd:YLF。該增益介質(zhì)能在4F3/2與4111/2能級間產(chǎn)生1053nm( o偏振)與1047nm( ji偏振) 躍遷，或在4F3/2與4113/2能級間同時產(chǎn)生1313nm( o偏振)與1321nm( ji偏振)躍遷。 在圖la和圖lb中，泵浦光可來自激光二極管或以激光二極管為泵浦源的固體激 光器或其它光源?？捎蓛瑟毩⑵骷謩e產(chǎn)生，亦可由一連體二元器件產(chǎn)生，或由單一光源分 光而成。后者可利用偏振差別實現(xiàn)。圖2a-2h描述了本專利發(fā)明的幾種用單一光源同時激 發(fā)兩增益介質(zhì)的泵浦源結(jié)構(gòu)。以此幾種結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)還能演變出更多符合本專利設(shè)計思想的 結(jié)構(gòu)。 第一種泵浦源結(jié)構(gòu)如圖2a所示。由激光二極管281產(chǎn)生的泵浦光283經(jīng)透鏡285 變成平行光，投射到平板261。該平板鍍膜的反射率和折射率隨偏振方向而改變。具體地 說，泵浦光283的p-分量211高透通過平板261，同時其s-分量221高反并投射到平板262 上。平板262的鍍膜亦對s-分量221高反。泵浦光283的p-分量211經(jīng)透鏡217聚焦后 形成泵浦源213。同時其s-分量221經(jīng)透鏡227聚焦后形成另一泵浦源223。通過調(diào)整平 板261與262的距離，兩束泵浦光的間隔可被調(diào)整并優(yōu)化。 圖2b描述的泵浦源結(jié)構(gòu)稍有不同。其中平板261被一分束棱鏡PBS 263取代。機 理則相似。 圖2c描述的泵浦源結(jié)構(gòu)則進一步以一雙PBS 264同時取代分束平板261和262。 在圖2a-2c中，泵浦光283的偏振方向決定其分量213與223的強度比。泵浦光283的偏振方向可通過旋轉(zhuǎn)激光二極管281而改變，以此優(yōu)化泵浦及混頻效率。 除圖2a-2c所示結(jié)構(gòu)，泵浦光亦可通過光纖輸入。圖2d示其一例。在通過光纖
284中，泵浦光的偏振方向被隨機化。因此，該結(jié)構(gòu)適合應(yīng)用于要求兩相同強度泵浦光的情況。 將泵浦光分束亦可通過walk-off效應(yīng)實現(xiàn)。具體地說，引入另一雙折射晶體260 將e光與o光分開。圖2e-2h示其四例。 在圖2e中，所引入之雙折射晶體260與增益介質(zhì)210和220直接粘合。泵浦光經(jīng) 由透鏡236在雙折射晶體表面聚焦。 在圖2f中，雙折射晶體260與增益介質(zhì)分離。泵浦光先經(jīng)透鏡236擴束，然后在 雙折射晶體中分開。再經(jīng)透鏡217和227在增益介質(zhì)表面聚焦。此結(jié)構(gòu)尤其適合高功率泵 浦。 圖2g所示結(jié)構(gòu)與圖2f相似。只是采用了微透鏡237作聚焦用。 以上三泵浦源結(jié)構(gòu)均以激光二極管281作光源。如上所述，調(diào)整281的取向可使
泵浦光263-e與263-o的強度比達到最佳，從而優(yōu)化泵浦及混頻效率。 圖2h為圖2d之翻版，采用光纖偶合，以得到兩相同強度之泵浦光。不同處在于以
雙折射晶體取代對偏振方向敏感之平行板作分光之用。 除了在泵浦源結(jié)構(gòu)方面的靈活性，本發(fā)明還可按實際需要靈活放置激光增益介 質(zhì)。在圖3所示之結(jié)構(gòu)中，激光增益介質(zhì)310和320分置雙折射晶體350兩側(cè)。分別由泵浦 源313及323激活。膜層311對第一泵浦光波長A P1增透但對基頻波長A工高反。同樣，膜 層331對第二泵浦光波長Ap2增透但對基頻波長A"、及混頻波長Am高反。對第二類 非線性過程，混頻輸出333為e-光，由于walk-off效應(yīng)而從高透膜351輸出。膜層351對 基頻波長、高反而對混頻波長入m高透。此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于更為緊湊，且混頻效率更高。 凹透鏡319可作為選擇元件插入而形成半聚腔。在此種情況下，對第一泵浦光波長入m増 透而對基頻波長A工高反的膜應(yīng)鍍在凹透鏡319內(nèi)側(cè)。同時，膜層311對第一泵浦光波長 入m高透。亦可在另一端插入另一凹透鏡形成全聚腔。半聚腔或全聚腔適合某些應(yīng)用，例 如調(diào)整腰束位置，有利提高混頻效率。尤其適合大功率輸出。 本發(fā)明結(jié)構(gòu)上的靈活性還在于可方便加入附加元件以擴展性能。例如，插入波長 選擇元件可得到單模或具一定帶寬的輸出。也可使波長選擇元件透射率極小處與增益曲線 極大處重合以得到平頂光譜輸出。又如，將電光或聲光元件或透射率隨光通變化的被動元 件粘貼在增益介質(zhì)表面可實現(xiàn)Q-switch激光輸出。 在圖4所示之結(jié)構(gòu)中引入了 Lyot filter 418和428，分別夾在增益介質(zhì)410或 420與雙折射晶體450之間，以此產(chǎn)生單模的基頻光415和425。并因此產(chǎn)生單模的混頻光 433。 與此相反，有些應(yīng)用要求多模的混頻輸出。例如，激光顯示系統(tǒng)常利用多模平均降 低噪聲，消除影像斑點。作為本專利的另一優(yōu)點，兩基頻光在雙折射晶體中的光程略有差 別，即兩者的模間隔不同。因此，在混頻過程中不存在模式簡并。這使混頻光的模數(shù)大增， 有利于降低噪聲和消除影像斑點。此外，混頻光模間隔不等距，因而消除了因自發(fā)Q-switch 可能帶來的損壞。 在圖4所示之結(jié)構(gòu)中泵浦光413和423由一連體二元激光二極管481產(chǎn)生。通過
6透鏡417， 427，和437聚焦后進入增益介質(zhì)410及420。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于泵浦光間隔很短，
可采用薄雙折射晶體，從而縮小了器件尺寸，提高了效率，降低了噪音。 本發(fā)明結(jié)構(gòu)上的靈活性還在于基頻光之一可由其他光源產(chǎn)生。這些光源包括但不
限于激光二極管，以激光二極管為泵浦源的固體激光器，及光參量振蕩器或放大器。 為方便敘述，首先參考圖5a。如圖所示，激光二極管526取代了一基頻光源。發(fā)出
的基頻光經(jīng)527聚焦后進入雙折射晶體550，然后與另一基頻光515在非線性晶體530中重
合并混頻。在雙折射晶體550外側(cè)所鍍之膜551對激光二極管526發(fā)出的基頻光525波長
增透。在該圖中，激光二極管產(chǎn)生的是o-光。本發(fā)明亦適合產(chǎn)生e-光的激光二極管。只
須令由激光增益介質(zhì)產(chǎn)生的另一基頻光515為o-光。采用激光二極管作基頻光源有助擴
展波長范圍。此外，可通過高頻調(diào)制激光驅(qū)動電路522穩(wěn)定輸出，減少噪聲。 圖5b描述了另一種變異結(jié)構(gòu)。其中一基頻光由光參量振蕩器580產(chǎn)生。該光參
量振蕩器被注入泵浦光511，經(jīng)非線性作用產(chǎn)生一 signal和一 idler。兩者均線性偏振，互
相垂直。光參量振蕩器580外側(cè)鍍膜581對泵浦光511增透。在此圖中，光參量振蕩器所
產(chǎn)生的e-光被用作基頻光。也可用o-光。只需調(diào)整另一基頻光的偏振方向。此結(jié)構(gòu)進一
步擴展了波長范圍。 在圖5b中光參量振蕩產(chǎn)生于第二類非線性過程。應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明亦適用于第一
類非線性過程。在后種情況，非線性作用產(chǎn)生的signal和idler具相同傳播方向?？赏ㄟ^
適當(dāng)?shù)闹C振腔鍍膜濾除不需要的波長，僅使所需之波長形成振蕩，并以此產(chǎn)生基頻光。 本發(fā)明的結(jié)構(gòu)還可進一步變異。尤其重要的是可引入更多非線性過程進一步混頻
或倍頻。從而產(chǎn)生短波長激光，尤其是紫外光。更加拓展本發(fā)明的應(yīng)用范圍。 其例一，如圖6a所示，在激光增益介質(zhì)610外表粘貼第二個非線性晶體690，對混
頻光633倍頻，產(chǎn)生波長為A f = A m/2的激光695。詳細(xì)過程如下 由激光二極管681發(fā)出的泵浦光經(jīng)分束板661和662分成兩束，即613和623，經(jīng) 透鏡617和627聚焦后分別激活增益介質(zhì)610和620。由此產(chǎn)生基頻光615和625。經(jīng)雙折 射晶體650在非線性晶體630中重合并混頻，產(chǎn)生的633為e_光。在非線性晶體630外側(cè) 所鍍的膜631對633高反，使非線性過程發(fā)生兩次，混頻效率較高?；祛l光633通過雙折射 晶體650后在非線性晶體690中倍頻。由于膜層691對混頻光633及倍頻光695均高反， 倍頻過程亦發(fā)生兩次，有較高效率。新產(chǎn)生的短波長激光695經(jīng)雙折射晶體650及增透膜 652輸出。膜層619對基頻光615高反而對混頻光633及倍頻光695均高透。該結(jié)構(gòu)的主 要優(yōu)點是效率高。主要缺點是695在經(jīng)過雙折射晶體650時可能被吸收。 如果695的波長很短，吸收可能很強。于此種情形，可令691對695高透，690與 610的間膜619對695高反，分束板661亦對695高反，使695從圖的左方輸出。 同樣觀念可用于改造圖3結(jié)構(gòu)。如圖6b所示，在雙折射晶體650外表粘貼第二個 非線性晶體690，對混頻光633倍頻，可產(chǎn)生波長為A f = A m/2的激光695。如上所述，取 決于鍍膜情況，695可從左方或右方輸出，以適應(yīng)各種需要。 在圖6a和圖6b的例子中非線性晶體690用于對混頻光633倍頻。通過對鍍膜的 調(diào)整，非線性晶體690亦可用于對633和615混頻，產(chǎn)生新的波長、=、A 2/ 主要的不同在于當(dāng)690用于倍頻時，690與650之間的膜619(圖6a)或659 (圖6b)對第 一基頻光615高反，用于混頻時，619或659對第一基頻光615高透。同樣，采用不同鍍膜，695可從左方或右方經(jīng)高透膜652 (見圖6c)輸出，以滿足各種需要。 圖6c的結(jié)構(gòu)可進一步變化以拓展到更短波長。如圖6d所示，第三個非線性晶體670粘貼在雙折射晶體650另側(cè)，使695再次倍頻。倍頻后的675 (波長、=、/4或A t/2由鍍膜決定)經(jīng)增透膜671輸出。 基于相同理念，圖6a的結(jié)構(gòu)亦可進一步變化以拓展到更短波長。如圖6e所示，第三個非線性晶體670粘貼在雙折射晶體650另側(cè)，使695再次倍頻。倍頻后的675經(jīng)增透膜671輸出。 不難理解，如果一或多個混頻的結(jié)果產(chǎn)生差頻而不是和頻，則以上所示結(jié)構(gòu)亦可產(chǎn)生紅外或其他波長。 圖6f描述了另一種用于產(chǎn)生紫外光的簡單結(jié)構(gòu)。由于在雙折射晶體650中的walk-off效應(yīng)，增益介質(zhì)610產(chǎn)生的受激輻射在諧振腔中形成o-偏振激光615-o。在滿足第一類相位匹配的條件下，615-0在非線性晶體630中經(jīng)歷兩次倍頻。倍頻光635具e-偏振。由于在雙折射晶體650中的walk-off效應(yīng)，635進入另一非線性晶體690，倍頻后經(jīng)高透膜691輸出連續(xù)波紫外光695。在此結(jié)構(gòu)中，膜層611對泵浦光613增透，對615_o高反，631對635及615-o均高反，659則對635高透而對695高反。 必須指出，以上所示各圖均為敘述方便而舉的例子，并不代表本專利之局限。事實上，根據(jù)本發(fā)明所述原理及基本結(jié)構(gòu)還可演變出更多結(jié)構(gòu)以適應(yīng)各種需要。
權(quán)利要求一種整體化腔內(nèi)混頻微片激光器，其特征是由至少一個激光增益介質(zhì)，至少一個非線性晶體，至少一個雙折射晶體，激光二極管泵浦組合，及光學(xué)元件構(gòu)成；其中雙折射晶體應(yīng)對所通過之波長透明，并有較大的雙折射率；至少一個激光增益介質(zhì)與雙折射晶體的一個表面相貼；至少一個非線性晶體與雙折射晶體的一面相貼；所有晶體均切割成薄片采用光膠粘合，集成為一體；這些元件構(gòu)成兩獨立的諧振腔，非線性晶體外側(cè)鍍膜構(gòu)成兩諧振腔的共同腔鏡，激光增益介質(zhì)外側(cè)鍍膜構(gòu)成另一腔鏡；兩獨立光腔在激光增益介質(zhì)中相互平行，在雙折射晶體與非線性晶體的界面相交，在非線性晶體中重合；一個光腔在激光增益介質(zhì)與雙折射晶體中呈線性，另一個光腔在激光增益介質(zhì)與雙折射晶體界面彎折，彎折角等于雙折射晶體走離角；光腔總長度為毫米級；兩光腔平行部分的垂直距離等于雙折射晶體長度與走離角正切的乘積。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所描述的整體化腔內(nèi)混頻微片激光器，其特征是所述的激光二極管泵浦組合進一步包含兩個獨立的激光二極管或一連體二元激光二極管及相應(yīng)的光學(xué)元件；其中，泵浦光通過自由空間或光纖與激光增益介質(zhì)耦合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所描述的整體化腔內(nèi)混頻微片激光器，其特征是所述的激光二極管泵浦組合進一步包含一個激光二極管，按偏振方向分束的器件及其他光學(xué)元件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所描述的整體化腔內(nèi)混頻微片激光器，其特征是基頻光之一由激光二極管或光參量振蕩器產(chǎn)生；激光二極管由高頻調(diào)制激光驅(qū)動電路控制。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所描述的整體化腔內(nèi)混頻微片激光器，其特征是所述的激光增益介質(zhì)是兩個受激輻射與偏振方向有關(guān)的激光增益介質(zhì)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所描述的整體化腔內(nèi)混頻微片激光器，其特征是所述的激光增益介質(zhì)是一各向同性的激光增益介質(zhì)或能同時產(chǎn)生兩種不同偏振躍遷的激光增益介質(zhì)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所描述的整體化腔內(nèi)混頻微片激光器，其特征是進一步粘貼一個或多個波長選擇元件從而實現(xiàn)單?；蚓咭欢◣捁庾V或平頂光譜輸出。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1制作的一種高效的紫外微片激光器。其特征是由一激光增益介質(zhì)，一雙折射晶體，兩個非線性晶體，一激光二極管泵浦源，及相應(yīng)光學(xué)元件構(gòu)成。所有晶體均切割成薄片采用光膠粘合，集成為一體。
專利摘要本專利涉及一種整體化腔內(nèi)混頻微片激光器。由兩個諧振腔獨立產(chǎn)生的基頻光一為e光，一為o光，通過雙折射晶體在一個或多個非線性晶體中重合并混頻或再經(jīng)過一次或多次倍頻或混頻。產(chǎn)生基頻光的激光增益介質(zhì)，雙折射晶體，及非線性晶體，均用光膠粘合，集成為一體。本實用新型徹底消除了綠光問題，可以高效地實現(xiàn)各種激光波長低噪聲輸出。根據(jù)本實用新型的基本原理可演變出多種結(jié)構(gòu)以適應(yīng)各種需要。本專利演示了一種僅包含一個激光增益介質(zhì)，一個雙折射晶體，兩個非線性晶體，一個激光二極管泵浦源，及相應(yīng)光學(xué)元件的高效紫外微片激光器。
文檔編號H01S3/10GK201444533SQ20082015683
公開日2010年4月28日 申請日期2008年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月10日
發(fā)明者劉理, 朱聲白, 羅寧一 申請人:維林光電(蘇州)有限公