[发明专利]一种紧凑型绿光晶体组件

说明书

技术领域：

本发明涉及一种固体激光模块，属于晶体材料在光电领域的应用，可以应用于LD端面泵浦产生绿光激光。

背景技术：

小型化、全固态、高效率的中小功率的绿光激光器在光学数据存储、相干光通讯、彩色激光显示以及新型的测量系统等领域有着广泛的应用前景.尤其是LD泵浦的内腔倍频绿光激光器更是以其结构紧凑、性能稳定而倍受青睐，近几年关于这方面的研究很多。目前较多的绿光激光器采用分立的光学元件，整个系统较为复杂，而且受环境的影响较大。目前也有采用Nd:YVO4和KTP光胶或胶合而成的绿光晶体组件已获得了商业上的应用。在我们的研究中发现非线性光学晶体YAl₃(BO₃)₄具有很好的倍频性能，如果采用激光晶体和非线性光学晶体YAl₃(BO₃)₄组成的绿光组件，可获得更好性能的绿光组件。所以本发明给出了另一种可在半导体泵浦照射无需调整的情况下直接出绿光的激光组件。

发明内容：

本发明专利的目的是提供一种低成本，结构紧凑的组件，不需要任何调整，可在半导体泵浦下直接出绿光。

本发明技术方案结合附图描述如下：

紧凑型绿光晶体组件由激光晶体1，按倍频产生绿光所需的相位匹配角度进行切割的非线性光学晶体YAl₃(BO₃)₄2及分别镀制在该晶体组件前后端表面的特定光学薄膜A，B组成。掺钕离子的激光晶体1和非线性光学晶体2通过光胶或胶合固定在一起。其组件结构为：光学薄膜A/激光晶体1/非线性光学晶体2/光学薄膜B。其中光学薄膜A和光学薄膜B构成平平腔结构的光学谐振腔。

所述的光学薄膜中，镀制在绿光晶体组件前端面的光学薄膜A对808nm附近波长(对于用作808nm附近波长LD泵浦的模块)或者880nm附近波长(对于用作880nm附近波长LD泵浦的模块)增透同时对1.06μm波段高反；镀制在绿光晶体组件后端面的光学薄膜B对1.06μm波段高反，并对0.53μm倍频绿光波长高透。

所述的激光晶体1可以是Nd:YAG或Nd:YVO₄或Nd:GdVO₄。

所述的非线性光学晶体2为YAl₃(BO₃)₄，它倍频产生绿光所需的相位匹配角度为θ＝30.7°，长度可根据晶体实际要求切割。

本发明专利使用方法：绿光晶体组件固定在金属热沉中，使其与周围良好接触散热。对于光学薄膜A镀制808nm附近波长增透的模块可采用通过整形聚焦系统后的808nm附近波长的LD泵浦照射下直接出绿光；对于光学薄膜A镀制880nm附近波长增透的模块可采用通过整形聚焦系统后的880nm附近波长LD泵浦照射下直接出绿光。

本发明专利的优越性：本发明的紧凑型绿光晶体组件具有设计简单，结构紧凑，便于大批量生产且成本较低；使用时激光晶体、非线性光学晶体和谐振腔不需要任何调整。其中对于光学薄膜A为808nm附近波长增透的模块可采用目前最常用的808nm附近波长的LD泵浦，具有吸收系数大，吸收带宽宽的优点；对于光学薄膜A为880nm附近波长增透的模块可采用880nm附近波长的LD泵浦，具有量子亏损小，热效应影响小，效率高的优点。

附图说明：

附图是本发明紧凑型绿光晶体组件的结构示意图。其中，

1为掺钕离子的激光晶体；2为非线性晶体YAl₃(BO₃)₄；A为光学薄膜A；B为光学薄膜B。

具体实施方式：

实施例1：

按照附图，制作一紧凑型绿光晶体组件。采用掺钕浓度为2.0％，尺寸为3mm×3mm×4mm的Nd:YAG作为激光晶体1，与按对应室温下的相位匹配角为θ＝30.7°进行切割的，尺寸为3mm×3mm×3mm的非线性光学晶体YAl₃(BO₃)₄2通过光胶固定在一起。同时该晶体组件前端面镀制的光学薄膜A为对808nm泵浦波长增透，同时对1.06μm波长高反；镀制在晶体组件后端面上的光学薄膜B是对1.06μm波段高反同时对0.53μm波段的绿光增透。由光学薄膜A和光学薄膜B构成平平腔结构的光学谐振腔。