專利名稱：短腔固體激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種微型激光器，尤其是指一種用于激光指示、激光醫(yī)學(xué)、激光打印、光盤技術(shù)、水下通信、機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航等領(lǐng)域的LD泵浦固體激光器。
背景技術(shù)：
通常固體激光器包含一片激光倍頻晶體，由于激光倍頻晶體的雙折射及溫度系數(shù)不等于零引起的波片效應(yīng)，造成固體激光器噪聲大，溫度帶寬變窄。如專利99251263.8公開的一種微片激光器，雖然結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單、體積小且制作成本低，但存在以下不足之處一、在激光介質(zhì)晶體1與激光倍頻晶體3有一幾何尺寸為空心的正方形或圓形墊圈2，裝配工藝?yán)щy加工成本高，不適宜批量化生產(chǎn)(如圖1)。二、激光介質(zhì)晶體3與激光倍頻晶體5之間用光敏膠或環(huán)氧膠4粘結(jié)成一體，激光損傷閾值低、固體激光器壽命較短(如圖2)。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、輸出閾值低、激光損傷閾值高，且低噪聲、溫度帶寬大的固體激光器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下結(jié)構(gòu)一種短腔固體激光器包括LD泵浦源、固體激光工作物質(zhì)及金屬熱沉，固體激光工作物質(zhì)與金屬熱沉之間用導(dǎo)熱膠粘結(jié)定位，金屬熱沉與LD泵浦源之間用激光焊接或采用導(dǎo)熱環(huán)氧膠粘接固定。所述的固體激光工作物質(zhì)包括激光介質(zhì)晶體和一片或兩片激光倍頻晶體。
結(jié)構(gòu)為一片激光倍頻晶體時(shí)，激光介質(zhì)晶體和激光倍頻晶體通過光膠結(jié)合，激光介質(zhì)晶體的一面鍍兩反一透膜，激光倍頻晶體的一面鍍截止濾光膜，光膠面不鍍膜；或激光介質(zhì)晶體的一面鍍兩反一透膜，另一面鍍單點(diǎn)增透膜，激光倍頻晶體一面鍍截止濾光膜，另一面鍍單點(diǎn)增透膜，激光介質(zhì)晶體的增透膜與激光倍頻晶體的增透膜之間通過深化光膠結(jié)合。
結(jié)構(gòu)為二片激光倍頻晶體時(shí)，其中一激光倍頻晶體的外端面鍍截止濾光膜，激光介質(zhì)晶體的外端面鍍兩反一透膜，兩激光倍頻晶體的光軸Z正交，通過光膠結(jié)合；激光介質(zhì)晶體與激光倍頻晶體之間通過結(jié)合?；蚩梢允瞧湟患す獗额l晶體的外端面鍍截止濾光膜，另一端面鍍有雙點(diǎn)增透膜，另一激光倍頻晶體的一端面鍍雙點(diǎn)增透膜，另一端面鍍單點(diǎn)增透膜，激光介質(zhì)晶體的外端面鍍兩反一透膜，另一端面鍍有單點(diǎn)增透膜；兩激光倍頻晶體的光軸Z正交，采用深化光膠法結(jié)合在一起；激光介質(zhì)晶體與激光倍頻晶體之間通過光膠結(jié)合。
以上兩激光倍頻晶體為同一大片的晶體加工而成或由兩片光學(xué)性能指標(biāo)相近的晶體加工而成。
上述短腔固體激光器采用一激光倍頻晶體時(shí)結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)潔，光路無膠，輸出功率閾值低，激光損傷閾值高，使用壽命長(zhǎng)；采用兩片激光倍頻晶體時(shí)，光軸Z正交，消除了倍頻晶體的波片效應(yīng)，使短腔固體激光器的噪聲大大降低、增大溫度帶寬。
圖1是已有結(jié)構(gòu)示意圖一。
圖2是已有結(jié)構(gòu)示意圖二。
圖3(a)是本實(shí)用新型焊接固定的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
圖3(b)是本實(shí)用新型粘接固定的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
圖4是本實(shí)用新型實(shí)施方式一結(jié)構(gòu)圖。
圖5是本實(shí)用新型實(shí)施方式二結(jié)構(gòu)圖。
圖6是本實(shí)用新型實(shí)施方式三結(jié)構(gòu)圖。
圖7是本實(shí)用新型實(shí)施方式四結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖式，本實(shí)用新型的一實(shí)施例一種短腔固體激光器包括LD泵浦源6、固體激光工作物質(zhì)7及金屬熱沉8，固體激光工作物質(zhì)7與金屬熱沉8之間用導(dǎo)熱膠9粘結(jié)定位，金屬熱沉8與LD泵浦源6之間用激光焊接10或采用導(dǎo)熱環(huán)氧膠11粘接固定。
本實(shí)用新型的第一實(shí)施例所述的固體激光工作物質(zhì)7包括激光介質(zhì)晶體13和一激光倍頻晶體14，激光介質(zhì)晶體13和激光倍頻晶體14采用光膠法結(jié)合在一起，激光介質(zhì)晶體13的一端面12鍍有HR@1064nm、HR@532nm、AR@808nm兩反一透膜，激光倍頻晶體14的一端面17鍍有HR@1064nm、AR@532nm截止濾光膜。
本實(shí)用新型的第二實(shí)施例所述的固體激光工作物質(zhì)7包括激光介質(zhì)晶體19和一激光倍頻晶體22，激光介質(zhì)晶體19的一面18鍍HR@1064nm、HR@532nm、AR@808nm兩反一透膜，另一面20鍍AR@1064nm單點(diǎn)增透膜，激光倍頻晶體22的一面23鍍HR@1064nm、AR@532nm截止濾光膜，另一面21鍍AR@1064nm單點(diǎn)增透膜，激光介質(zhì)晶體19的20面與激光倍頻晶體22的21面之間，以深化光膠法結(jié)合在一起。
本實(shí)用新型的第三實(shí)施例所述固體激光工作物質(zhì)7包括激光介質(zhì)晶體25和兩片激光倍頻晶體26、27，激光倍頻晶體27(如KTP)的一端面29上鍍有HR@1064nm、AR@532nm截止濾光膜，另一面不鍍膜；激光倍頻晶體26的兩面均不鍍膜，且激光倍頻晶體26、27采用光膠法結(jié)合在一起，其光軸Z在通光面投影成正交(90°)。激光介質(zhì)晶體25(如NdYVO4)的一端面24鍍HR@1064nm、HR@532nm、AR@808nm兩反一透膜，另一面不鍍膜。激光倍頻晶體26與激光介質(zhì)晶體25采用光膠法結(jié)合在一起，其光軸Z在通光面投影成45°。熱導(dǎo)材料28可以是金屬、單晶硅、白寶石、光學(xué)玻璃等，其通過導(dǎo)熱膠粘劑30與固體激光工作物質(zhì)25、26、27粘結(jié)在一起，構(gòu)成正交激光器芯。正交激光器芯與金屬熱沉8用導(dǎo)熱膠9粘結(jié)在一起，成為正交激光器組件。正交激光器組件與LD泵浦6調(diào)試至最佳匹配工作狀態(tài)后，采用激光焊接10或采用導(dǎo)熱環(huán)氧膠11粘結(jié)起來，裝配成本實(shí)用新型的短腔固體激光器。(如圖3所示)本實(shí)用新型的第四實(shí)施例固體激光工作物質(zhì)7由激光介質(zhì)晶體32及兩片激光倍頻晶體35、38構(gòu)成。激光倍頻晶體38(如KTP)的一端面39鍍有HR@1064nm、AR@532nm截止濾光膜，另一面37鍍有AR@1064nm、AR@532nm雙點(diǎn)增透膜，激光倍頻晶體35的一面36鍍有AR@1064nm、AR@532nm雙點(diǎn)增透膜，另一面34鍍AR@1064nm單點(diǎn)增透膜。激光倍頻晶體35、38采用深化光膠法結(jié)合在一起，其光軸Z在通光面的投影成正交(90°)。激光介質(zhì)晶體32(如NdYVO4)一的端面31鍍有HR@1064nm、HR@532nm、AR@808nm兩反一透膜，另一面33鍍AR@1064nm單點(diǎn)增透膜。激光倍頻晶體35與激光介質(zhì)晶體32采用深化膠法結(jié)合在一起，其光軸Z在通光面投影成45°，構(gòu)成正交激光器組件。正交激光器組件與LD泵浦源6調(diào)試至最佳匹配工作狀態(tài)后，采用激光焊接10或采用導(dǎo)熱環(huán)氧膠11粘結(jié)起來，裝配成本實(shí)用新型的短腔固體激光器。
權(quán)利要求1.短腔固體激光器，其特征在于包括LD泵浦管(6)、固體激光工作物質(zhì)(7)及金屬熱沉(8)，固體激光工作物質(zhì)(7)與金屬熱沉(8)通過導(dǎo)熱膠(9)粘結(jié)定位，金屬熱沉(8)與LD泵浦管(6)之間用激光焊接(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短腔固體激光器，其特征在于所述金屬熱沉(8)與LD泵浦管(6)通過導(dǎo)熱環(huán)氧膠(11)粘接固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的短腔固體激光器，其特征在于所述固體激光工作物質(zhì)(7)通過導(dǎo)熱膠粘劑與熱導(dǎo)材料(16)、(28)粘結(jié)，形成激光器芯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的短腔固體激光器，其特征在于所述的固體激光工作物質(zhì)(7)包括激光介質(zhì)晶體(13)和一激光倍頻晶體(14)，激光介質(zhì)晶體(13)的一端面(12)鍍有兩反一透膜，激光介質(zhì)晶體(14)的一端面(17)鍍有截止濾光膜，激光介質(zhì)晶體(13)和激光倍頻晶體(14)通過光膠結(jié)合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的短腔固體激光器，其特征在于所述的固體激光工作物質(zhì)(7)包括激光介質(zhì)晶體(19)和一激光倍頻晶體(22)，激光介質(zhì)晶體(19)的一端面(18)鍍有兩反一透膜，另一面(20)鍍單點(diǎn)增透膜，激光倍頻晶體(22)的一端面(23)鍍截止濾光膜，另一面(21)鍍單點(diǎn)增透膜，激光介質(zhì)晶體(19)的單點(diǎn)增透膜面(20)與激光倍頻晶體(22)的單點(diǎn)增透膜面(21)通過深化光膠結(jié)合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的短腔固體激光器，其特征在于a.所述的固體激光工作物質(zhì)(7)包括激光介質(zhì)晶體(25)和激光倍頻晶體(26)、(27)，激光介質(zhì)晶體(25)的一端面(24)鍍有兩反一透膜，激光倍頻晶體(27)的一端面(29)鍍有截止濾光膜。b.激光倍頻晶體(26)、(27)為同一大片的晶體加工而成；c.激光倍頻晶體(26)、(27)的光軸Z正交，通過光膠固定；d.激光介質(zhì)晶體(25)與激光倍頻晶體(26)通過光膠結(jié)合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的短腔固體激光器，其特征在于所述激光倍頻晶體(26)、(27)由兩片光學(xué)性能指標(biāo)相近的晶體加工而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的短腔固體激光器，其特征在于a.所述的固體激光工作物質(zhì)(7)包括激光介質(zhì)晶體(32)和激光倍頻晶體(35)、(38)，激光倍頻晶體(32)的一端面(31)鍍有兩反一透膜(16)，另一面(33)鍍有單點(diǎn)增透膜，激光倍頻晶體(35)的一面(34)鍍有單點(diǎn)增透膜，另一面(36)鍍有雙點(diǎn)增透膜，激光介質(zhì)晶體(38)的一端面(39)鍍有截止濾光膜，另一面(37)鍍有雙點(diǎn)增透膜。b.激光倍頻晶體(35)、(38)為同一大片的晶體加工而成；c.激光倍頻晶體(35、(38)的光軸Z正交，通過深化光膠固定；d.激光介質(zhì)晶體(32)與激光倍頻晶體(35)通過深化光膠結(jié)合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的短腔固體激光器，其特征在于所述的激光倍頻晶體(35)、(38)由兩片光學(xué)性能指標(biāo)相近的晶體加工而成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種短腔固體激光器包括LD泵浦源、固體激光工作物質(zhì)及金屬熱沉，固體激光工作物質(zhì)與金屬熱沉之間用導(dǎo)熱膠粘結(jié)定位，金屬熱沉與LD泵浦源之間用激光焊接或采用導(dǎo)熱環(huán)氧膠粘接固定。所述的固體激光工作物質(zhì)包括激光介質(zhì)晶體和一片或兩片激光倍頻晶體。上述短腔固體激光器采用一激光倍頻晶體時(shí)結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)潔，光路無膠，輸出功率閾值低，激光損傷閾值高，使用壽命長(zhǎng)；采用兩片激光倍頻晶體時(shí)，光軸Z正交，消除了倍頻晶體的波片效應(yīng)，使短腔固體激光器的噪聲大大降低、增大溫度帶寬。
文檔編號(hào)H01S3/00GK2687909SQ0327836
公開日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2003年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月3日
發(fā)明者陳衛(wèi)民, 余洪瑞 申請(qǐng)人:福州晶陣半導(dǎo)體有限公司