[发明专利]具有单一束激光输出或线阵激光输出的自倍频激光器

说明书

技术领域

本发明涉及全固态激光领域，特别涉及一种基于板条状自倍频晶体、具有单一束激光输出或线阵激光输出的固体激光器。

背景技术

某些晶体不仅具有非线性特性，可以进行非线性频率变换，而且当在这种基质中掺入稀土激活离子时，还可作为激光增益材料。这种复合功能晶体可以用于产生基频激光，并通过自身的非线性效应对该基频光进行倍频，从而产生倍频激光输出，因此被称为自倍频晶体。基于自倍频晶体的激光器被称为自倍频激光器。由于它复合功能性强、结构紧凑、稳定性高而受到人们青睐。

目前，自倍频激光器多为端面泵浦块状或棒状晶体方式[1.1 W CWself-frequency-doubled diode-pumped Yb:YAl₃(BO₃)₄ laser，Peter Dekker，Judith M.Dawes，James A.Piper，Yaogang Liu，Jiyang Wang，OpticsCommunications，195(2001)431-436]。这种泵浦方式下，晶体内纵向热梯度大，影响了基频光光束质量和倍频效率。

发明内容

本发明的目的是针对目前自倍频激光器晶体内纵向热梯度大、自倍频效率不高的问题；从而提供一种将自倍频晶体设计成板条状，使激光在晶体中沿“一”字型或“之”字传播的具有单一束激光输出或线阵输出的自倍频激光器。该激光器使用板条状自倍频晶体，一方面，增大了晶体的有效冷却面积，有利于晶体高效散热和精确控温，减小晶体内热梯度，使倍频过程更好地满足相位匹配要求；另一方面，不仅可以实现单一束激光输出，也可以实现线阵激光输出。

本发明的目的是这样实现的：

本发明提供的具有单一束激光输出、激光在晶体内沿“一”字型传播的自倍频激光器，包括第一泵浦源和第二泵浦源、光学晶体、激光谐振腔A镜、激光谐振腔B镜和具有散热和控温功能的第一晶体冷却控温装置；其特征在于，所述光学晶体为自倍频晶体，所述的自倍频晶体制作成长度L×宽度W×厚度H的板条状，切割晶体长度方向为自倍频晶体的相位匹配方向即为通光方向；该自倍频晶体的板条的两头的端面11，经光学抛光并镀上对于基频光和倍频光高透射的膜；所述板条状的自倍频晶体的一个面放置在第一晶体冷却控温装置上，所述泵浦源对准自倍频晶体的一个面进行泵浦，泵光进入处镀对泵光高透的膜，进行泵浦并被充分吸收；所述激光谐振腔A镜和激光谐振腔B镜的膜分别镀在所述板条状的自倍频晶体两头的端面上，或者在所述板条状的自倍频晶体两头的端面(即板条状的自倍频晶体长边的两端)外侧分别放置独立的激光谐振腔A镜和激光谐振腔B镜，使得基频激光和倍频激光在晶体内沿“一”字传播，实现单一束激光输出。

在上述的技术方案中，所述泵浦源对准自倍频晶体的任一个面进行泵浦指的是泵浦源对板条状自倍频晶体的两头端面或其中一端面进行泵浦、对板条状自倍频晶体前后侧面或其中一侧面进行泵浦、在板条晶体非制冷面的上表面大面积进行泵浦或者在板条状自倍频晶体两末端部分的上下表面处进行泵浦。

在上述的技术方案中，还包括第二晶体冷却控温装置，所述的第二晶体冷却控温装置设置在自倍频晶体的另一表面。