[实用新型]单块非平面环形腔

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种由环形腔发展而来的单块非平面环形腔，属于激光器设备领域。

背景技术

随着二极管泵浦的固体激光器技术的迅速发展，单纵模固体激光技术达到了较高的水平。根据纵模选择理论，实现单纵模输出主要有两个途径。一方面缩短腔长或在腔内插入纵模选择元件，选出单纵模；另一方面依靠模式间自身竞争并消除空间烧孔效应，使激光振荡在某一模式，一般在腔内插入隔离器形成单向行波腔。目前常用方法有微腔法、腔内插F-P标准具法、注入锁定法，环形腔法、扭转模腔法。每一种选模方法都有其优缺点，短腔法结构简单，易于实现，可获得高度稳定的窄线宽单纵模激光，但增益介质太短(一般小于1mm)，输出功率很低，且难以进行腔内调Q、倍频、调谐等工作。腔内插标准具法，对于增益谱线较窄的激光器，利用一片高反射率的F-P标准具就可以实现单纵模运转，但增益谱线较宽而纵模间隔较小的激光器则需要采用两片具有不同厚度、不同Finesse数的F-P标准具组合才能获得单纵模激光输出。扭转模腔激光器多采用各向同性的激光晶体作增益介质，在高泵浦功率密度下，各向同性的激光晶体受热效应影响会产生热致双折射现象，导致激光器出现多纵模振荡，从而限制扭转模腔激光器的最大单频输出功率。注入锁定法需要种子激光器和从激光器，在腔模锁定时考虑时间延迟需采用CPLD控制电路造成系统非常复杂，不易操作。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，解决好现有技术的问题，弥补现有目前市场上现有产品的不足。

本实用新型提供了一种单块非平面环形腔，单块非平面环形腔主要由激光晶体、第一全反射镜、二分之一波片、第二全反射镜、法拉第旋光器和输出镜构成，其中，激光通过激光晶体后经第一全反射镜反射到达二分之一波片，从二分之一波片出射后经过第二全反射镜反射到达法拉第旋光器后经由输出镜输出。

优选的，上述输出镜为偏振片。

优选的，上述法拉第旋光器为法拉第磁光旋转器。

本实用新型提供的单块非平面环形腔结构简便，易操作，实现了单向运转，消除了空间烧孔效应，保证了激光器的单纵模输出。

附图说明

图1为本实用新型等效光路图；

图2为本实用新型结构原理图；

图3为本实用新型结构内部原理图。

附图标记：1-激光晶体；2-第一全反射镜；3-二分之一波片；4-第二全反射镜；5-法拉第旋光器；6-输出镜。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型提供的单块非平面环形腔，单块非平面环形腔由环形腔原理发展而来，结构简便，易操作。单块非平面环形腔激光器(NPRO)的工作原理如图1所示，将单块激光晶体放在磁场内，A点既是泵浦光入射点，又是振荡光输出点，B、C、D三点是内全反射点。激光晶体构成了一个完整激光谐振腔，谐振腔内没有其他分立元件，因此单块非平面环形腔激光器具有极高的稳定性和抗干扰能力。单块非平面环形腔激光器工作原理类似于一个腔内插入光学单向器的平面环形腔激光器。由于全反射引起偏振光在相应反射面的S向、P向分量具有不同的反射相移，B、C、D三点共同作用可以看作一个二分之一波片。晶体在加入磁场产生法拉第旋光效应后，相当于使光线偏振方向旋转一定角度的法拉第旋光器。A点对不同偏振方向的光波具有不同的反射率，其作用相当于偏振片，起到检偏的作用。谐振腔内光波如果沿如图所示方向传播一周，偏振方向能够复原，激光能够起振。光波如果沿反向传播一周，最终偏振方向与原偏振方向成一定角度，不能通过偏振片，因此激光不能起振。单块非平面环形腔激光器就是利用这一原理实现了单向运转，消除了空间烧孔效应，保证了激光器的单纵模输出。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。