[发明专利]一种小型化高效率绿光晶体转换模块

说明书

本发明公开了一种小型化高效率绿光晶体转换模块，包括基底、激光晶体波导器件、非线性频率转换晶体波导器件和金属盖体；所述激光晶体波导器件和非线性频率转换晶体波导器件分别采用低温焊接的方式固定在基底上端两侧；所述金属盖体包覆在激光晶体波导器件和非线性频率转换晶体波导器件外并与基底固定连接，激光晶体波导器件进光侧的金属盖体上开设有进光口，非线性频率转换晶体波导器件出光侧的金属盖体上开设有出光口；所述激光晶体波导器件和非线性频率转换晶体波导器件光路连接，半导体激光器输出的泵浦光经激光晶体波导器件的增益作用和非线性频率转换晶体波导器件的倍频作用后输出绿光。

技术领域

本发明属于激光元器件领域，具体涉及一种小型化高效率绿光晶体转换模块。

背景技术

绿光激光器是指所发射激光波长为577~492纳米的激光器，常常用于指示灯、草坪灯、水下通信灯、荧光检测灯、舞台灯光、激光显示、消防等领域。常用的绿光激光器采用激光晶体与LBO或KTP等组合而成，整体结构体积较大，价格较高，调节难度较大。以上问题制约了现有绿光激光器的应用范围。

准相位匹配（QPM）技术是非线性光学中的一种重要相位匹配技术，它通过对线性光学常数（模式指数）或非线性光学常数的周期性调制来实现非线性光学效应的增强，其非线性系数往往较大，所以采用基于准位相匹配的周期极化晶体材料是实现绿光激光器小型化的重要途径。

申请号为 CN200810072383.8的专利公开了一种可宽温使用的蓝、绿光激光晶体模块，该晶体模块所用的非线性晶体不是单一按一个相位匹配角度切割，而是根据晶体模块日后的工作环境温度范围按非线行晶体不同温度对应的不同相位匹配角切割，并按需要把切割好的晶体串联连接在一起使用，以达到比使用单块非线性晶体更宽的使用温度。这种激光晶体模块的体积较大，激光转换效率较低，不适合应用于小型的激光元器件中。现有周期极化晶体使用中，厚度较大，在大厚度条件下，采用周期极化晶体直接组装激光器，会增加在半导体激光器、激光晶体、极化晶体三者之间共轴调谐的难度，降低使用过程中的调谐效率，影响正常使用。

发明内容

本发明的目的是提供了一种小型化高效率绿光晶体转换模块，它将激光晶体和非线性频率转换晶体制作成波导结构，通过各镀膜层形成激光谐振器，可有效缩小绿光晶体转换模块的体积，将半导体激光器输出的泵浦光高效转换成绿光进行输出。

本发明的技术方案如下：

一种小型化高效率绿光晶体转换模块，包括横向设置的基底、激光晶体波导器件、非线性频率转换晶体波导器件和金属盖体；所述激光晶体波导器件和非线性频率转换晶体波导器件分别采用低温焊接的方式固定在基底上端两侧；所述金属盖体包覆在激光晶体波导器件和非线性频率转换晶体波导器件外并与基底固定连接，激光晶体波导器件进光侧的金属盖体上开设有进光口，非线性频率转换晶体波导器件出光侧的金属盖体上开设有出光口；所述激光晶体波导器件和非线性频率转换晶体波导器件光路连接，半导体激光器输出的泵浦光经激光晶体波导器件的增益作用和非线性频率转换晶体波导器件的倍频作用后输出绿光。

优选的，所述激光晶体波导器件中的激光晶体材料为掺钕钒酸钇、掺钕钇铝石榴石晶体或掺钕氟化钇锂中的任意一种。

优选的，所述非线性频率转换晶体波导器件中的转换晶体材料为周期极化晶体、三硼酸锂晶体、偏硼酸钡晶体或磷酸氧钛钾中的任意一种。

优选的，所述周期极化晶体为周期性极化掺镁铌酸锂、周期性极化磷酸氧钛钾、周期性极化钽酸锂晶体、周期性极化锗酸硼锂或周期性极化砷酸钛氧铷中的任意一种；所述周期极化晶体结构为单周期、多周期、啁啾或级联中的任意一种。

优选的，所述激光晶体波导器件和非线性频率转换晶体波导器件的波导结构均为脊形波导、掩埋波导或平板波导中的任意一种。