[实用新型]一种微片激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种固体激光器，尤其涉及一种O光和E光各自在相对独立的腔中振荡的微片激光器。

技术背景

微片激光器在生物检测、医学、制药、彩色显示、全息等领域有着非常广泛的应用前景。但是内腔倍频的微片激光器却受到所谓″绿光问题″的困扰，为了解决″绿光问题″，相继出现了各种解决方案。通常消除绿噪声的方案有三种：

1.单纵模激光器：如图1所示单纵模激光器，由激光介质1、walk-off晶体2和非线性晶体3构成，walk-off晶体2起着一个起偏器的作用，它通过将E偏振光完全损耗掉，然后通过双折射滤波作用选出单纵模，让腔内只有一个纵模起振，从而彻底消除了不同纵模之间的相互作用，实现激光器的低噪声运转。

2.多纵模激光器：多纵模激光器采用极长的激光谐振腔(比如1.5米)，使得激光器的纵模间隔很小，从而很多个纵模都可以起振(典型数据是100到200个纵模)。由于纵模极多，模之间的相互作用被大大降低；再由于统计的效果，虽然单独就每个纵模来说，并不是低噪声，但整个激光器的输出是低噪声的。这种激光器的噪声可以做到3％以下，甚至0.2％。

3.双纵模激光器。在双纵模激光器中只有两个纵模的情况下，可以通过消除两纵模之间的相互作用来实现激光器的低噪声运转。

以上三种方案有如下缺陷：

1.单纵模激光器将E偏振光完全损耗掉，决定了它的功率损耗太大，同时功率随温度变化非常剧烈，因而在实际中特别是在微片式激光器中没有太大的使用价值。

2.多纵模激光器激光谐振腔需要很长，不适用于微片激光器。

3.对于普通的消除合频相互作用的双纵模激光器，往往在较低功率时很有效的，但功率较高时，如几百mW以上，由于泵浦功率的加大，且选模机制有限，往往会激发出较多的基频光纵模，从而噪声会较大，且噪声窗口很容易随温度变化而漂移。

4.对于普通的微片式激光器，由于或多或少的存在选模机制，很难做到较多的纵模个数。特别是由双折射激光介质构成的激光器，由于双折射滤波作用的选模，使得起振的纵模很难做到足够多。

发明内容

本实用新型目的是提供一种可分别实现单纵模，双纵模或者是多纵模的要求，并且功率高、噪声低的微片激光器。

本实用新型目的通过以下技术方案实现：激光器包括激光介质、walk-off晶体和非线性晶体，它们由胶粘合成一体，其中walk-off晶体为一对，它们的走离角方向相反，并且它们的长度和走离角之间的关系能确保基频光在Walk-off晶体中分开后，在非线性晶体中合束。

本实用新型采用以上结构，利用一对走离角方向相反的walk-off晶体，使基频光在Walk-off晶体中分开起振，而后在非线性晶体中合束，产生出倍频或者是和频，如此实现低噪声，同时功率随温度变化比较稳定，而且功率损耗很小，因此可以根据需要做成各种有实用价值的倍频或和频激光器，具有功率较高、噪声较低的优点。

附图说明

现结合附图对本实用新型作进一步阐述：

图1是现有单纵模激光器的结构示意图；

图2是本实用新型walk-off晶体对之一的光路结构示意图；

图3是本实用新型walk-off晶体对之二的光路结构示意图；

图4是本实用新型walk-off晶体对之三的光路结构示意图；

图5是本实用新型walk-off晶体对之四的光路结构示意图；

图6是本实用新型激光器之一的光路结构示意图；

图7是本实用新型激光器之二的光路结构示意图。

具体实施方式

如图6、7所示本实用新型包括激光介质1、walk-off晶体2和非线性晶体3，它们由胶粘合成一体，激光介质1可以是均匀介质或双折射晶体。当激光介质1为均匀介质时，如图6所示，非线性晶体3的光轴方向只需满足倍频或和频的相位匹配条件，光轴为任意方向；如图7所示，当激光介质1为双折射晶体时，在垂直于入射方向的通光面内，非线性晶体3光轴与激光介质1光轴成特定θ夹角，θ夹角的大小根据具体使用条件确定，当θ夹角为0时，非线性晶体3光轴方向与激光介质1光轴同向，一般取 θ = π 4 . ]]>