[实用新型]高效高功率侧面泵浦三镜折叠腔连续绿光激光器

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光装置，尤其涉及一种高效高功率侧面泵浦三镜折叠腔连续绿光激光器，属于激光技术领域。

背景技术

半导体泵浦内腔倍频高功率全固态绿光激光器具有效率高、体积小、稳定性好和寿命长等优点，在激光彩色显示、激光加工、数据存储、医疗卫生和科研等领域有重要的应用。因此，半导体泵浦全固态连续绿光激光器成为国际上近年来的研究热点。其中，半导体激光器侧面泵浦的内腔倍频激光器是实现高功率、高稳定且低成本连续绿光激光器的有效方法。迄今为止报道的侧面泵浦内腔倍频绿光激光器的最高功率为P.K.Mukhopadhyay实现的30.5W(P.K.Mukhopadhyay，S.K.Sharma，K.Ranganathan，P.K.Gupta，T.P.S.Nathan，Efficient and high-power intracavity frequency doubled diode-side-pumped Nd:YAG/KTP continuous wave(CW)green laser[J]，Optics Communications，2006，259：805-811)。但其光束传输因子M²值为～20，这在一定程度上限制了其应用范围。日本的Kojima等人1999年报道了侧面泵浦内腔倍频连续Nd:YAG激光器，最大绿光输出功率27W，对应的光束传输因子M²＝8，光光转换效率8.2％；当输出为基模时，输出功率为16W，对应的光束传输因子M²＝1.2，光光转换效率4.8％(T.Kojima，S.Fujikawa，K.Yasui，Stabilization of a high-power diode-side-pumped intracavity-frequency-doubled CW Nd:YAG laser bycompensating for thermal lensing of a KTP crystal and Nd:YAG rods[J]，IEEE J.Quantum Electron.，1999，35(3)：377～380)。但他们使用了两个泵浦源串接，这在一定程度上是系统的复杂性和成本增加，且不利于产品化。

发明内容

本发明的目的在于通过优化设计，使用单个半导体侧面泵浦模块，实现高效、高功率、高光束质量的连续绿光激光器。用低成本、高可靠性的连续绿光激光器产品满足激光彩色显示、激光医疗和科研等领域的应用需求。

本发明的目的是这样实现的：

本发明提供的一种高效高功率侧面泵浦三镜折叠腔连续绿光激光器，包括：全反镜、泵浦源、激光棒、新月形折叠输出镜、倍频晶体及双色全反镜，其特征在于：激光谐振腔为紧凑的三镜折叠腔结构，折叠输出镜采用新月形镜片，该镜片面向腔内的一面为凹面，面向腔外的一面为凸面；使面向腔内的凹面取合适的曲率半径，与激光棒、倍频晶体组成光束调节系统；所述折叠输出镜的另一面为凸面，从而使输出镜的总的效果为凸透镜，取合适的曲率半径，使折叠输出镜对输出激光起到准直作用，减小输出激光的发散角。

所述的全反镜是平面镜，面向激光晶体的一面对基频光镀有全反膜。

所述的泵浦源是激光二极管侧面泵浦组件。

所述的激光棒包括Nd:YAG、Nd:YAP或Yb:YAG材料制作的激光晶体棒，激光晶体两端面对基频光镀有增透膜。

所述的折叠输出镜采用新月形镜片的镀膜情况为：凹面对基频光高反、对倍频光高透，凸面对倍频高透。

所述的倍频晶体包括非线性晶体KTP或LBO，倍频晶体两端面镀有基频光和倍频光增透膜。

所述的双色全反镜为平面镜，面向腔内的一面镀有对基频光和倍频光双色全反的膜层。

附图说明

图1为一种高效高功率侧面泵浦三镜折叠腔连续绿光激光器的结构示意图；

图2为实施例LD泵浦电流与输出绿光之间关系的输入输出曲线；

图3为实施例输出功率15.4W附近时的功率稳定性；

图4为实施例产品化样机图片和样机输出的激光远场光斑照片。(a)产品化样机(b)样机输出的激光远场光斑

图面说明：

1-全反镜；2-泵浦源；3-激光棒；4-新月形折叠输出镜；

5-倍频晶体；6-双色全反镜；

具体实施方式：

结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明，但并不是限制本发明。