[发明专利]一种基于硼酸氧钙盐晶体的绿光激光器

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于硼酸氧钙盐晶体的绿光激光器，利用硼酸氧钙盐晶体的四分之一波片，实现绿光激光器的低噪声输出。

背景技术

全固态绿光激光器能量转换效率高、光束质量好、体积小、寿命长、使用方便,可广泛应用于光信息存储、水下通讯、彩色显示等领域,有广阔市场。

腔内倍频是目前全固态激光器产生绿光输出最常用的方法。由于激光谐振腔内基频光功率密度很高,将倍频晶体置于腔内容易实现高的谐波转换效率。但是,腔内倍频激光器存在严重的“绿光噪声”问题,绿光输出强度会随时间发生幅度无规波动。它一直是限制腔内倍频固体激光器应用的一个因素，在有些应用中,如用来制作高保真的照相版、视网膜凝结、光记录等,就要求克服“绿光噪声”问题。

“绿光噪声”的产生原理：谐振腔内基频光通常是多纵模振荡,这些纵模通过倍频晶体的和频作用发生耦合。同时腔内还存在纵模间的交叉饱和效应。和频和交叉饱和这两种非线性过程共同作用就导致了“绿光噪声”的产生。

发明内容

本发明针对目前绿光激光器的缺点和不足，利用同时具有激光和非线性效应的硼酸钙氧盐晶体加工制作的四分之一波片，来降低腔内倍频的绿光激光的噪声，实现低噪声的绿光激光输出。

本发明的技术方案如下：一种基于硼酸氧钙盐晶体的绿光激光器，包括泵浦源、激光谐振腔和倍频晶体，倍频晶体设在激光谐振腔内，泵浦源设在激光谐振腔的输入端，其特征在于，所述的倍频晶体为采用掺钕硼酸氧钙盐晶体加工制成的四分之一波片。

所述的掺钕硼酸氧钙盐晶体的四分之一波片包括：Nd:GdCOB、Nd:YCOB及Nd:GdYCOB，其中Nd的掺杂浓度为0.0001at%—20at%。

所述的Nd的掺杂浓度为1at%—10at%。

所述的掺钕硼酸钙氧盐晶体的四分之一波片按相位匹配方向切割，通光方向的厚度为（n+1/4）λ，介于1 mm～40 mm。

所述的硼酸钙氧盐晶体的四分之一波片为圆柱形或者长方体，表面抛光；该硼酸钙氧盐晶体的四分之一波片的光入射面镀有对1.06微米和0.53微米高反射的介质膜作为所述的激光谐振腔的入射镜；光出射面镀有对1.06微米高反射和0.53微米高透过的介质膜作为所述的激光谐振腔的反射镜。

所述的泵浦源采用激光二极管。

本发明提供的单频可见光激光器具有以下优点：

（1）结构紧凑、简单，具有高稳定性和可靠性。

（2）操作简单，四分之一波片在使用时无需复杂的调节。

附图说明

图1为本发明连续自光参量振荡激光器的结构示意图。

发出红外808nm激光，经过硼酸钙氧盐晶体的四分之一波片3（双面镀膜2和4）的作用，直接输出530nm的绿光激光5。

具体实施方式

参见图1，本发明一种基于硼酸氧钙盐晶体的绿光激光器，包括激光二极管1（泵浦源）、激光谐振腔（由倍频晶体3两端的入射镜2和反射镜4组成）和倍频晶体3，倍频晶体3设在激光谐振腔内，泵浦源1设在激光谐振腔的输入端。所述的倍频晶体3为采用掺钕硼酸氧钙盐晶体加工制成的四分之一波片。

所述的掺钕硼酸氧钙盐晶体的四分之一波片包括：Nd:GdCOB、Nd:YCOB及Nd:GdYCOB，其中Nd的掺杂浓度为0.0001at%—20at%。

作为优选，所述的Nd的掺杂浓度为1at%—10at%。

所述的掺钕硼酸钙氧盐晶体的四分之一波片按相位匹配方向切割，通光方向的厚度为（n+1/4）λ，介于1 mm～40 mm。

所述的硼酸钙氧盐晶体的四分之一波片为圆柱形或者长方体，表面抛光；该硼酸钙氧盐晶体的四分之一波片的光入射面镀有对1.06微米和0.53微米高反射的介质膜作为所述的激光谐振腔的入射镜2；光出射面镀有对1.06微米高反射和0.53微米高透过的介质膜作为所述的激光谐振腔的反射镜4。

激光二极管1发出红外808nm激光，经过硼酸钙氧盐晶体的四分之一波片3（入射镜2和反射镜4）的作用，直接输出530nm的绿光激光5。