[发明专利]一种高效率蓝光激光器

说明书

本发明公开一种产生高效率蓝光激光的方法，所述激光器包括基频激光器、受激拉曼增益池、倍频晶体、四倍频晶体、分光器。基频激光器为1微米波段线偏振脉冲固体激光器，基频激光通过受激拉曼增益池进行受激拉曼转换，产生拉曼激光；拉曼激光通过倍频晶体进行倍频转换，产生倍频激光；倍频激光通过四倍频晶体进行四倍频转换，产生蓝光激光，通过分光器将蓝光与其他激光相分离。本发明利用1微米波段线偏振脉冲固体激光为基频光，采用受激拉曼、倍频、四倍频等效率高频率转换过程获得蓝光激光，解决了现有固体激光产生蓝光激光方法效率低的问题，并具有很好的可放大性。

技术领域

本发明涉及一种蓝光激光器，尤其是涉及一种高效率蓝光激光器。

背景技术

蓝光具有非常好的水下传输效果，并且探测器对此波段激光的响应灵敏度也非常高，因此蓝光激光器是海洋资源探测的首选激光源，是最重要的水下通讯波长。同时，高功率蓝光还在光信息存储、大型图像投影和医学等方面有着重要应用。

蓝光激光器主要是通过非线性光学频率转换技术来实现的，掺Nd离子的激光介质在1微米，1.3微米和0.9微米波段都具有较大的受激发射截面，一般通过二次谐波(SHG)、三次谐波(THG)以及和频波(SFG)产生。

SHG方案利用掺Nd激光晶体发射的0.9微米基频光倍频产生蓝光，市场上出售的全固态蓝光激光器大部分是采用这类方法，但由于在准三能级运转时存在对谱线的重吸收损耗，因此限制了其放大性。

THG方案利用掺Nd激光晶体发射的1.3微米基频光三次谐波的方式获得蓝色激光输出。但1.3微米存在与1微米激光竞争问题，可放大性不高。

SFG方案将掺Nd激光晶体发射的1微米和0.9微米的基频光，通过和频可以实现蓝光激光输出，但是实现双振荡比较难，和频效率很低。

利用固体激光非线性光学效应的方案是蓝光激光器的较好方案，但现有非线性转换的方案都要采用掺杂稀土离子的激光介质受激发射截面较小的0.9微米或1.3微米激光，其放大性有限。因此，以掺杂稀土离子激光介质的1微米谱线作为唯一基频激光的方案，解决了现有固体激光产生蓝光激光方法效率低的问题，并具有很好的可放大性。

发明内容

为了获得具有可放大性的蓝光激光，本发明提供一种高效率蓝光激光器，所述激光器包括基频激光器、受激拉曼增益池、倍频晶体、四倍频晶体、分光器。基频激光器为1微米波段线偏振脉冲固体激光器，基频激光通过受激拉曼增益池进行受激拉曼转换，产生拉曼激光；拉曼激光通过倍频晶体进行倍频转换，产生倍频激光；倍频激光通过四倍频晶体进行四倍频转换，产生蓝光激光，通过分光器将蓝光与其他激光相分离。提高了蓝光激光的效率并具有很好的可放大性。

为了达到上述目的，本发明的技术方案：

一种蓝光激光器，依次包括：

基频激光器，所述基频激光器为1微米波段固体激光器，其产生激光为线偏振脉冲基频激光；受激拉曼增益池，所述受激拉曼增益池充有受激拉曼增益介质，受激拉曼增益池与基频激光同轴，基频激光通过受激拉曼增益池进行受激拉曼转换，产生拉曼激光，受激拉曼增益池两端均镀有对1微米波段激光和拉曼激光高透射的膜系；倍频晶体，所述倍频晶体与基频激光同轴，拉曼激光通过倍频晶体产生倍频激光，倍频晶体两端均镀有对拉曼激光和倍频激光高透射的膜系；四倍频晶体，所述四倍频晶体与基频激光同轴，倍频激光进入四倍频晶体，产生蓝光，四倍频晶体两端均镀有对倍频激光和蓝光激光高透射的膜系；分光器，所述分光器用于将蓝光激光与其他激光相分离。

基于上述方案，进一步优选地，

所述基频激光器1为任意能够产生1微米激光的固体激光器，增益介质包括但不限于：例如掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)晶体、掺钕钇铝石榴石陶瓷、掺钕玻璃、掺钕钒酸钇(Nd:YVO₄)晶体、掺钕钒酸钇陶瓷、掺镱钇铝石榴石(Yb:YAG)晶体、掺镱钇铝石榴石陶瓷、掺钕氟化钇锂(Nd:YLF)晶体、掺钕氟化钇锂陶瓷等。