[实用新型]一种腔内倍频微片激光器

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种激光器，尤其涉及一种高消光比偏振输出倍频光的腔内倍频微片激光器。

【背景技术】

在半导体泵浦激光器中，微片结构的腔内倍频激光器具有高效率，结构紧凑等优点。现有的典型的一种微片激光器结构如图1所示：包括半导体泵浦源1(LD)、准直透镜2、聚焦透镜3、双折射型激光晶体4及II类相位匹配倍频晶体5。S₁和S₂为微片激光器的两个镀膜面。通常S₁面镀对泵浦光增透，对基频光λ_ω和倍频光λ_2ω高反的膜，S₂面镀对基频光λ_ω高反和对倍频光λ_2ω高透的膜，由这两个面形成激光谐振腔。由于双折射激光晶体与II类相位匹配倍频晶体通常光轴夹角为45°，根据II类相位匹配条件：λ_ω(e)+λ_ω(o)-＞λ_2ω(e)或λ_ω(e)+λ_ω(o)-＞λ_2ω(o)，从II类相位匹配倍频晶体5出射的倍频光为线偏光，其光轴方向平行或垂直于倍频晶体的光轴，因此倍频光偏振方向与双折射型激光晶体4的夹角也为45°，双折射型激光晶体4相对II类相位匹配倍频晶体5的反向倍频光为一波片。使得从II类相位匹配倍频晶体5出射反向倍频光往返两次穿过双折射型激光晶体4后，II类相位匹配倍频晶体5反向倍频光偏振方向处于不确定的状态，这样从S₂面输出的倍频光偏振消光比也为不确定的状态，因而不符合在需要高消光比偏振激光输出的应用场合。

为了实现高消光比偏振倍频光输出，通常的办法是将图1中前腔镜S₁面膜层设计成对泵浦光增透，对基频光高反和对倍频光增透的方式，使由II类相位匹配倍频晶体产生的倍频光经过双折射型激光晶体后直接透过，不再返回到倍频晶体中，从而提高了偏振倍频光输出的消光比。但这种方法提高了消光比的同时，由于倍频光在两个面输出，降低了倍频光功率。另一种办法是在激光晶体与倍频晶体之间加上对倍频光高反及对基频光高透的膜层，阻止倍频光往返于激光晶体，从而获得具有较高消光比的偏振倍频光输出。但这种方法因为在激光晶体与倍频晶体之间插入膜层，增大了腔内损耗，降低效率。其它的方法如中国专利第ZL200520068583.8号所述，在激光晶体和倍频晶体之间插入波长相对于倍频光波长1/2的波片，并且波片光轴方向与激光晶体光轴方向夹角为θ/2，其中θ为激光晶体光轴与返回的倍频光偏振方向的夹角。这种方法虽然可以提高消光比，但因波片与激光晶体角度特殊，加工装配不易。还有的方法是直接将激光晶体加工成倍频光的全波片或半波片，但这种方法需要很高的加工精度，在工艺上很难实现，并且其相位延迟量随温度变化而变化，导致消光比也随温度变化而变化。

【实用新型内容】

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种在较宽温度范围内获得高消光比偏振倍频光输出的腔内倍频微片激光器。

本实用新型的一种实现方案：一种腔内倍频微片激光器，包括泵浦源、准直透镜、聚焦透镜、激光晶体及倍频晶体，并按通光方向上依次排列，其特征在于：将所述激光晶体粘接一相位补偿片，形成一复合激光晶体，该复合激光晶体相位延迟等效于倍频光波长的半波片或全波片，且所述复合激光晶体沿通光方向的前端面镀有对泵浦光增透而对基频光和倍频光高反的膜，倍频晶体后端面镀有对基频光高反及对倍频光高透的膜；所述激光晶体、相位补偿片、倍频晶体的光轴与通光方向垂直，且激光晶体与倍频晶体二者的光轴成45°夹角；所述的激光晶体与相位补偿片的光轴平行或垂直，且激光晶体对倍频光的相位延迟角为θ₁与相位补偿片对倍频光的相位延迟角为θ₂有如下关系：θ₁+θ₂＝Kπ，K为整数。

其中，所述复合激光晶体在通光方向上，其中所述相位补偿片是在激光晶体前排列粘接，或者在激光晶体后排列粘接。

其中，所述的激光晶体、相位补偿片是双折射晶体，倍频晶体是II类相位匹配倍频晶体。所述的相位补偿片进一步为双折射型激光晶体。