[发明专利]低噪声全固体蓝光激光谐振腔

说明书

技术领域

本发明涉及全固体激光器，特别是一种低噪声全固体蓝光激光谐振腔。

背景技术

半导体激光泵浦腔内倍频的小型蓝光激光器是一种有着很好前景的技术，其方案是利用半导体激光器泵浦Nd:YAG，通过镀膜手段抑制1064nm和1319nm起振，从而获得Nd³⁺的946nm跃迁(⁴F_3/2-⁴I_9/2)的激光谱线，再用倍频晶体进行腔内倍频，从而获得波长为473nm的蓝色激光输出。影响这种激光器应用的一个主要问题是输出的瞬间起伏大，即噪声大。研究表明，该噪声主要缘于基频光多纵模在倍频晶体内的和频效应，以及非偏振激光两个偏振分量的相互耦合。基于这个理论，消除或减少激光器噪声的一个直接方法就是迫使激光器单频运转。目前已报道的选频方法包括：

短腔选单纵模方法，如图1由半导体激光器1、耦合镜2、激光晶体3、倍频晶体兼输出腔镜6组成；

F-P标准具选单纵模方法，如图2由半导体激光器1、耦合镜2、激光晶体3、标准具15、倍频晶体6、标准具16、输出腔镜7组成；

正交偏振模选单纵模方法，如图3由半导体激光器1、耦合镜2、激光晶体3、倍频晶体6、1/4波片17、输出腔镜7组成；

双折射滤波片选单纵模方法，如图4由半导体激光器1、耦合镜2、激光晶体3、偏振片18、石英晶体全波片5、倍频晶体6、输出腔镜7组成；

行波腔选单纵模方法，如图5由半导体激光器1、耦合镜2、输入腔镜19、激光晶体3、1/2波片20、TGG法拉第旋转器21、反射镜22、反射镜23、倍频晶体6、输出腔镜7组成。

短腔法选单纵模方法需要限制腔长，这就限制了腔内激光晶体、倍频晶体和其他各种元件的尺寸，从而使输出功率很小且运行方式单一，只适合应用于微芯片激光器中；F-P标准具选单纵模方法一般需要同时插入两个标准具才能达到理想选频效果，这就使得损耗过大，从而限制了激光转化效率；正交偏振模选单纵模方法消除模式耦合的能力欠佳，长期工作稳定性不够；双折射滤波片法抑制多纵模运转的能力有限，单频运转的稳定性欠佳；行波腔法结构过于复杂，调整难度高，不适合批量生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于半导体激光泵浦腔内倍频的低噪声全固体蓝光激光谐振腔，以便更好的解决其噪声问题。

本发明的技术解决方案如下：

一种低噪声全固体蓝光激光谐振腔，包括半导体激光器和沿该半导体激光器发出的泵浦光方向同光轴地依次设置的耦合镜、激光晶体、I类相位匹配倍频晶体、输出腔镜，其特征是在所述的激光晶体和I类相位匹配倍频晶体之间放置有标准具和石英晶体全波片，所述的激光晶体左端面镀有对泵浦光的减反膜和对基频光的高反射率的多层介质膜，右端面镀有对基频光的减反介质膜，所述的输出腔镜左端面镀有对基频光的高反射率的介质膜，右端面镀有对倍频光的减反膜，所述的激光晶体的左端面和输出腔镜之间构成了激光谐振腔；所述的石英晶体全波片与I类相位匹配倍频晶体构成双折射滤波片，所述的石英晶体全波片、I类相位匹配倍频晶体和标准具都镀有对基频光的减反膜。

所述的标准具的厚度d、表面反射率R及激光入射角度α满足下列两个关系式：

①F-P标准具的透射率 T ( λ ) = 1 1 + 4 R ( 1 - R ) 2 sin 2 ( δ 2 ) , ]]>