[发明专利]基于非平面环形腔结构的单纵模变频全固态激光器

权利要求书

1.一种基于非平面环形腔结构的单纵模变频全固态激光器，其包括：泵浦源、泵浦光耦合装置、激光晶体、外加磁场装置和温度控制装置；所述激光晶体制成由BC、CD、DE和EF构成单块非平面环形腔结构，C是非平面环形腔的第一反射点，D是非平面环形腔的第二反射点，E是非平面环形腔的第三反射点；其特征在于，还包括变频晶体，所述变频晶体键合在所述激光晶体的一端面上，所述激光晶体与键合于其端面上的变频晶体构成的具有非平面环形腔结构的组合晶体；所述变频晶体的非键合面作为光的输入输出耦合面；所述温度控制装置用于固定并控制组合晶体温度；所述外加磁场装置放置于所述组合晶体的上下方、侧面或四周；泵浦源发出的泵浦光经泵浦光耦合装置后对准输入输出耦合面上的A点折射进入变频晶体并沿AB方向传输，在B点折射进入激光晶体而被吸收，在激光晶体的非平面环形腔内依次沿BC、CD、DE和EF传输，之后经过变频晶体沿FA方向发生变频效应得到单纵模运转的变频激光，然后由输入输出耦合面的A点输出；或者

泵浦源发出的泵浦光经泵浦光耦合装置后对准所述输入输出耦合面上的A点折射进入变频晶体并沿AF方向传输，在F点折射进入激光晶体而被吸收，在激光晶体非平面环形腔内依次沿FE、ED、DC和CB传输，之后经过变频晶体沿BA方向发生变频效应得到单纵模运转的变频激光，然后由输入输出耦合面的A点输出；

所述变频晶体的非键合面上镀有对泵浦光高透、对基频偏振光高反和对变频光高透的膜，以实现变频单纵模激光输出；

或者所述变频晶体的非键合面上镀有对变频光高透、对基频偏振光部分高反和对变频光高透的膜，以实现变频单纵模激光和基频单纵模激光同时输出。

2.如权利要求1所述的基于非平面环形腔结构的单纵模变频全固态激光器，其特征在于：所述激光晶体为掺钕钇铝石榴石、掺钕氟化钇锂、掺钕钒酸钇、掺铒钇铝石榴石或掺钕铝酸钇，所述变频晶体为磷酸氧钛钾、三硼酸锂、偏硼酸钡、硼酸铯锂或周期性极化铌酸锂。

3.如权利要求1所述的基于非平面环形腔结构的单纵模变频全固态激光器，其特征在于：泵浦源为半导体激光器、光纤激光器或可调谐钛宝石激光器；泵浦源输出激光波长与激光晶体中掺杂离子的吸收波长相匹配；泵浦源输出激光是连续输出或脉冲输出。

4.如权利要求1所述的基于非平面环形腔结构的单纵模变频全固态激光器，其特征在于：外加磁场装置采用永久磁铁、通电导线圈或其他磁场产生装置。

5.如权利要求1所述的基于非平面环形腔结构的单纵模变频全固态激光器，其特征在于：所述变频晶体中发生的非线性光学效应为倍频、和频或光参量振荡。

6.如权利要求1所述的基于非平面环形腔结构的单纵模变频全固态激光器器，其特征在于：所述的温度控制装置控制组合晶体温度以满足基频光与变频光相位匹配。