[发明专利]一种微型脊波导激光器、小型激光器及其制备方法

权利要求书

1.一种微型脊波导激光器，其特征在于，所述微型脊波导激光器包括：铌酸锂衬底层和脊波导部分；所述脊波导部分与所述铌酸锂衬底层的材料均为掺杂镱离子的铌酸锂晶体；所述铌酸锂衬底层和所述脊波导部分均为长方体结构；所述脊波导部分位于所述铌酸锂衬底层上表面的正中间位置；所述脊波导部分的长与所述铌酸锂衬底层的长平行；所述脊波导部分的长度与所述铌酸锂衬底层的长度相同；所述微型脊波导激光器的两端面镀有激光谐振腔膜。

2.根据权利要求1所述的微型脊波导激光器，其特征在于，所述微型脊波导激光器的输入端面镀有918nm的增透膜和1061nm的第一高反膜；所述增透膜的透射率大于95％；所述第一高反膜的反射率大于95％；所述微型脊波导激光器的输出端面镀有918nm的第二高反膜和1061nm的高透膜；所述第二高反膜的反射率大于95％；所述高透膜的透射率为50％。

3.根据权利要求1所述的微型脊波导激光器，其特征在于，所述脊波导部分的尺寸为1.4mm×8μm×30μm；所述微型脊波导激光器的尺寸为1.4mm×0.5mm×0.3mm。

4.一种小型激光器，其特征在于，所述小型激光器包括：微型脊波导激光器、半导体激光器、光纤、第一透镜组件和第二透镜组件；

所述微型脊波导激光器包括：铌酸锂衬底层和脊波导部分；所述脊波导部分与所述铌酸锂衬底层的材料均为掺杂镱离子的铌酸锂晶体；所述铌酸锂衬底层和所述脊波导部分均为长方体结构；所述脊波导部分位于所述铌酸锂衬底层上表面的正中间位置；所述脊波导部分的长与所述铌酸锂衬底层的长平行；所述脊波导部分的长度与所述铌酸锂衬底层的长度相同；所述微型脊波导激光器的两端面镀有激光谐振腔膜；

所述半导体激光器发出的泵浦光经过所述光纤和所述第一透镜组件后，进入所述脊波导部分；从所述脊波导部分输出的波导激光经所述第二透镜组件准直聚焦后输出。

5.一种微型脊波导激光器的制备方法，所述制备方法用于制备权利要求1-3任一项所述的微型脊波导激光器，其特征在于，所述制备方法包括：

准备铌酸锂晶体；

对所述铌酸锂晶体进行抛光并清理，获得清理后的铌酸锂晶体；

在所述清理后的铌酸锂晶体表面蒸发一层镱膜，并在高温环境下进行扩散处理，生成掺杂镱离子的铌酸锂晶体；

对所述掺杂镱离子的铌酸锂晶体进行软质子交换处理，形成平面光波导；

在所述平面光波导的两端面镀上激光谐振腔膜，形成镀膜平面光波导；

采用金刚石划片切割技术将所述镀膜平面光波导切割成脊形结构，制成所述微型脊波导激光器。

6.根据权利要求5所述的微型脊波导激光器的制备方法，其特征在于，所述对所述铌酸锂晶体进行抛光并清理，获得清理后的铌酸锂晶体，具体包括：

利用化学-机械研磨的方法对所述铌酸锂晶体的端面进行抛光处理，获得抛光后的铌酸锂晶体；

依次利用丙酮溶液、无水乙醇、蒸馏水对所述抛光后的晶体进行清洗处理；各自清洗15分钟，获得所述清理后的铌酸锂晶体。

7.根据权利要求6所述的微型脊波导激光器的制备方法，其特征在于，所述在所述清理后的铌酸锂晶体表面蒸发一层镱膜，并在高温环境下进行扩散处理，生成掺杂镱离子的铌酸锂晶体，具体包括：

利用精密机械电子束蒸发技术在所述清理后的铌酸锂晶体表面沉积一层厚度为30nm的镱膜；

将沉积镱膜后的铌酸锂晶体放置在高温气氛炉中，在有氧环境下对带有镱膜的铌酸锂晶体进行高温扩散处理，扩散温度设置在1100摄氏度，扩散时间设为30小时，生成所述掺杂镱离子的铌酸锂晶体。