[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

摘要

本发明涉及的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、外加磁场装置、温度控制装置和由激光晶体和变频晶体键合组成的具有非平面环形腔结构的组合晶体；利用非平面环形腔结构及外加磁场条件下对不同本征偏振光具有不同的损耗，使环形腔内有且仅有损耗最小的本征偏振激光实现单向行波振荡，从而获得单纵模基频激光，基频光在非平面环形腔内多次通过变频晶体以产生高效非线性光学效应，从而实现更短波长的单纵模激光输出。该激光器解决了单频激光器腔外变频时效率不高、稳定性不好、系统复杂及体积大等问题，具有功率和频率稳定性好、可靠性高等诸多优点。

主权项

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。