[发明专利]应力双折射双频激光器

说明书

本发明属于激光技术领域，特别涉及双频激光器结构设计技术领域。

现有的一种双折射双频激光器为本申请发明人设计的题为＂石英晶体调谐He-Ne双频激光器＂该项技术曾先后获得中国和美国专利。其基本方案是在激光腔内设置一具有双折射效应的石英晶片，并使石英晶片晶轴与激光束成一角度α以得到双频激光输出。通过对α角度的调整，来改变频差的大小。这种方案的不足之处是该激光器的频差的大小对石英晶体的切割角、厚度和定位精度特别灵敏，很难重复制造出频差相同的激光器，频差的重复精度只能达到2兆赫兹。

本发明的目的在于为克服已有技术的不足之处，设计出一种基于应力双折射效应的双频激光器。

本发明提出一种应力双折射双频激光器，包括一激光谐振腔，该揩振腔的两端口分别封有反射镜片，构成全内腔结构，其特征在于所说的反射镜片中的一片的内表面镀有增透膜层，其外表面镀有反射膜层，该镜片还结合有一施力机构。

本发明还包括一激光谐振腔，该谐振腔的一端封有一反射镜片，其另一端封有一窗片，该窗片外设置另一反射镜片，构成半内腔结构，其特征在于所说的反射镜片中的一片的内表面镀有增透膜层，其外表面镀有反射膜层，该镜片还结合有一施力机构。

本发明还可包括一激光谐振腔，该谐振腔的一端封有一反射镜片，其另一端封有一窗片，该窗片外设置另一反射镜片，构成半内腔结构，其特征在于所说的窗片两表面镀有增透膜层，该窗片与光轴基本垂直并结合有一施力机构。

本发明的原理为：在激光腔内放置普通的光学元件，如K₄玻璃、K₉玻璃、熔融石英片等，当对这样的光学元件对径向加力时，即产生了应力双折射效应，o光和e光通过这样的元件后同样会产生光程差，其中心对o光和e光产生的光程差的大小为： δ = 8 λ πD f o F - - - - ( 1 ) ]]>

式(1)中D是所用光学元件的直径，f_o是所用光学材料的条纹值，F是所加压力的大小，λ为激光的波长，δ是所产生的光程差的大小。

这样，o光和e光之间的频差太小为 Δγ = 8 γ L λ πD f o F - - - - ( 2 ) ]]>

式中L为激光器的腔长，γ为激光增益介质的中心频率。

由式(2)可知，通过控制力F的大小可以控制频差的大小。

本发明根据上述原理设计的应力双折射双频激光器，可应用于各种腔体式激光器，例如气体激光器，金属离子激光器等。本发明是对腔内的普通光学元件径向加力产生频差，通过改变力的大小来控制频差的大小，其结构简单、容易控制频差的大小，因而提高了制作一定频差的双频激光器的一致性，使其具有更加广阔的应用前景。

附图简要说明：

图1为本发明实施例一结构示意图。

图2为实施例一的施力机构示意图。

图3为本发明实施例二结构示意图。

本发明设计出两种结构的应力双折射双频激光器实施例，如图1、2所示，结合附图详细描述如下：