[发明专利]基于间歇振荡双波长激光和级联超晶格激光器的设置方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种全固态白光激光器，尤其涉及一种用间歇振荡双波长激光器作为基波源，用级联结构的光学超晶格作为变频晶体实现稳定白光输出的全固态激光器。

背景技术：

红绿蓝三色光是自然界的三基色，所有颜色的可见光都可以通过红绿蓝以一定的比例混合得到。利用红绿蓝激光来实现全色显示，色彩更丰富，色饱和度更高，可以显示自然界最丰富、最艳丽、最真实的色彩。白光激光器要求输出的红绿蓝三色光的功率能够按照一定的比例配比，而利用光学超晶格作为变频晶体是实现红绿蓝输出的重要手段。如果激光晶体能够产生1300和1000nm附近的红外双波长输出，那么使用二阶非线性光学效应则可以实现红绿蓝三色输出，相关的工作有：

2001年，刘照伟等人在Solid State Communication上发表了“A Scheme to realizethree-fundamental-colors laser based on quasi-phase matching基于准位相匹配实现三基色激光的设计”的文章，在这篇文章中，用双周期结构实现了532nm泵浦的参量和频过程，两个周期分别为l＝11.9μm，L＝8.74μm，匹配温度设计在25℃。红光和蓝光的输出功率分别为0.38mW和55.6μW，加上剩余的532nm绿光，构成了红绿蓝三色输出。并参考祝世宁等“准周期超晶格的准位相匹配实现三倍频激光的产生Shi-ningZhu，Yong-yuan Zhu，Nai-ben Ming，“Quasi-Phase-Matched Third-Harmonic Generationin a Quasi-Periodic Optical Superlattice”，Science 278，843-846(1997)”。

2003年，廖军等人在Applied Physics Letters上发表了“Simultaneous generation ofred，green and blue quasi-continuous-wave coherent radiation based on multiplequasi-phase-matched interactions from a single，aperiodically-poled LiTaO₃非周期LiTaO₃超晶格实现准连续红、绿、蓝光的同时输出”的文章。报导了用808nm的半导体激光器作为Nd:YVO₄的泵浦源，使用一个简单的两腔镜谐振腔产生1342和1064nm的双波长谐振，用非周期超晶格对基波光同时倍频和三倍频得到红绿蓝的同时输出。当泵浦功率为15W时得到15mW的总输出功率。

中国专利申请200510038121是本申请人祝世宁等人的“以级联超晶格为变频晶体的高效全固态准白光激光器的设置方法”。该申请采用一块两段不同结构级联的光学超晶格作为变频晶体产生准白光输出，由一半导体激光器为泵浦光源，采用双波长激光谐振腔产生双波长激光输出；通过一块置入控温炉中的多通道级联光学超晶格产生一定比例的红绿蓝三色激光，混合成准白光。所用的级联结构光学超晶格，第一段对基波源的两条波长实现准位相匹配倍频，获得红光和绿光；第二段与第一段串联，主要功能是实现1.3um的红外光和红光的和频产生蓝光，第二段通常采用多通道结构来获得高效的蓝光输出并可以调整蓝光和红绿光的比例。该专利只涉及到用级联结构光学超晶格作为双波长激光器的变频晶体来产生准白光输出，并未提到间歇双波长激光器作为基波光源来获得稳定白光输出。