[发明专利]一种同轴输出红绿激光的激光器

说明书

本发明公开了一种同轴输出红绿激光的激光器。它包括泵浦源、微透镜和谐振腔，所述谐振腔包括在光路上依次布置的复合全反射镜、激光晶体、单轴晶体和输出镜，所述泵浦源输出两路激光分别经两个微透镜准直后平行入射至谐振腔，两束激光经复合全反射镜后对激光晶体的不同部位分别进行泵浦，分别为红光和绿光提供增益，在复合全反射镜和输出镜之间分别振荡产生的红光和绿光经单轴晶体合束后从输出镜输出。本发明具有结构简单、成本低、红绿激光功率可调、激光效率高、光束质量好的特点，可用于激光显示，交通辅助灯，汽车激光前照灯，皮肤病治疗和美容等领域。

技术领域

本发明属于激光技术领域，具体涉及一种同轴输出红绿激光的激光器。

背景技术

红绿光是激光显示中的两种基本颜色。采用红、绿、蓝三种颜色混色，可实现彩色图像显示。在激光显示中，需要三原色光束同轴输出，且光束发散角、光斑尺寸一致，以减小显示色差。同时也需要实时调节红、绿、蓝激光的功率，以实现不同颜色和亮度的显示。目前在激光显示中，通常采用红、绿、蓝三种颜色的半导体激光器作为光源，并利用两个滤光片将三种激光合束。采用本发明输出的红绿光再用一个分色镜与一束光束发散角、光斑尺寸一致的蓝光合束即可得到高显色度的白光。

另外，本发明得到的红绿光也可以用于十字路口的激光交通灯或激光交通辅助系统中。目前，除了利用发红光或绿光的半导体激光器合束以外，也可通过对Nd:YAG或Yd:YVO₄激光器中的1064nm和1319nm的激光倍频得到532nm和660nm的绿光和红光。尽管这些方法可以得到红绿光，但是要么需要加偏振分光镜或分色镜对两种激光进行合束。要么倍频效率低，而且红绿光束很难同轴输出。

申请号201711248991.5公开了《一种白光激光器》，这种方法采用蓝光激光泵浦两个正交布置的激光谐振腔，这两个激光谐振腔共用一个输出镜，分别激射红光和绿光，并与未被吸收的泵浦蓝光同轴输出得到白光。由于这种激光器在泵浦光路上设置了衰减器，激光效率低；并且两个激光谐振腔，采用了两个Pr³⁺:YLF晶体，提高了系统成本；最后，由于泵浦蓝光经聚焦镜聚焦和经激光晶体吸收后，蓝光的光束质量很难与激射的红光和绿光匹配。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种结构简单、成本低的同轴输出红绿激光的激光器，实现高光束质量红绿光的同轴输出。

本发明采用的技术方案是：一种同轴输出红绿激光的激光器，包括泵浦源、微透镜和谐振腔，所述谐振腔包括在光路上依次布置的复合全反射镜、激光晶体、单轴晶体和输出镜，所述泵浦源输出两路激光分别经两个微透镜准直后平行入射至谐振腔，两束激光经复合全反射镜后对激光晶体的不同部位分别进行泵浦，分别为红光和绿光提供增益，在复合全反射镜和输出镜之间分别振荡产生的红光和绿光经单轴晶体合束后从输出镜输出。

进一步地，所述复合全反射镜、激光晶体、单轴晶体的轴线重合，所述两个微透镜的光轴平行于复合全反射镜的轴线，两个微透镜的光轴分别位于复合全反射镜的轴线的上方和下方，两个微透镜的光轴与复合全反射镜的轴线之间的垂直距离相等，所述激光晶体的光轴垂直于复合全反射镜的轴线，所述单轴晶体的光轴与复合全反射镜的轴线呈一定夹角，所述输出镜的轴线与其中一个微透镜的光轴重合。

进一步地，所述复合全反射镜由第一平面镜和第二平面镜拼接而成，所述第一平面镜与第二平面镜的拼接面与复合全反射镜的轴线重合，所述第一平面镜和第二平面镜朝向腔外的面为平面且垂直于所述拼接面，所述第一平面镜和第二平面镜朝向腔内的面为平面且垂直于所述拼接面。

进一步地，所述第一平面镜朝向腔内的面镀有对蓝光透射率大于99.5％、对绿光反射率小于50％、对红光反射率大于99.5％的介质膜；第二平面镜朝向腔内的面镀有对蓝光透射率大于99.5％、对红光反射率小于50％，对绿光反射率大于99.5％的介质膜；所述第一平面镜和第二平面镜朝向腔外的面均镀有对蓝光透过率大于99.5％的介质膜。