專利名稱：一種單縱模微片激光器的制作方法
技術領域：
本發明涉及激光器領域，尤其涉及一種單縱模微片激光器。
背景技術：
在激光腔設計中一種稱為Lyot濾波器用以選擇激光腔中的縱模，其激光器的結構如
圖1所示前后兩端頭為諧振腔片1、5，其中間從前端開始分別設置有激光增益介質2、布儒斯特片9和雙折射晶體10。其中布儒斯特片9表面對P分量全透，對S分量部分反射；雙折射晶體10的光軸與布儒斯特片9主光平面形成夾角；雙折射晶體10對于不同的波長相當于不同的波片，其o與e光位相差為δ(λ,L,T)=2π(no-ne)Lλ]]>其中δ為o光與e光位相差，λ為波長，L為雙折射晶體10厚度，no、ne分別為o光與e光折射率，T為溫度參數。
由于布儒斯特片9對P分量與S分量損耗不一樣，雙折射晶體10對不同波長旋轉角不一樣，因此在激光器腔形成標準具中，布儒斯特片9與雙折射晶體10構成波長選擇器，只有雙折射晶體10為其半波片或全波片的光才能形成振蕩輸出。設激光增益帶寬為Δλ，其兩端波長為λ1、λ2，則|2π(no-ne)Lλ1-2π(no-ne)Lλ2|<π2]]>時，則可能形成單縱模輸出。其中布儒斯特片9亦可為其他偏振相關損耗結構。
發明內容
本發明的目的是要提供一種采用不同的Lyot濾波器以形成單縱模基波或諧波的微片激光器。
本發明解決以上目的所采用的技術方案是單縱模微片激光器包括一對前腔片和后腔片，前腔片與后腔片之間設置有激光增益介質、楔角片組和雙折射晶體波片，其中楔角片組由兩個或兩個以上楔角片構成，楔角片組輸出的o光與e光通過楔角片形成夾角。
雙折射晶體波片為雙折射光學元件或雙折射倍頻晶體。
單縱模微片激光器包括一對前腔片和后腔片，前腔片與后腔片之間設置有雙折射晶體波片、楔角片組和激光增益介質，在雙折射晶體波片和楔角片組之間設有相對基波為全波片、相對倍頻光為1/2波片，其通光面上的光軸與激光增益介質和倍頻晶體的光軸呈22.5°或67.5°兩個楔角片為一對雙折射晶體楔角片或一片雙折射晶體楔角片和一片光學均勻介質光學楔角片。
兩個以上楔角片為一片以上雙折射晶體楔角片和一片光學均勻介質光學楔角片。
前后腔片、激光增益介質、楔角片組和雙折射晶體波片由光膠、膠合或深化光膠粘接。
本發明的有益效果是由于本發明采用平平腔微片結構，楔角片組和雙折射晶體波片構成波片選擇器，當楔角片組作為一個組件與其他平片共同構成微片激光器時，當其中o光或e光在激光腔振蕩，而另一分量e光或o光與垂直腔端面有一定夾角，從而被損耗，不能起振，當其與雙折射晶體波片一道時即構成了縱模選模結構，選擇合適的雙折射晶體波片厚度時，即可構成單縱模輸出激光器。
本發明可以應用于產生基波輸出激光器，亦可用于產生倍頻光器件。
本發明采用Type II型相位匹配的倍頻晶體時，可在腔中插入波片，該波片相對基波為全波片、倍頻光為1/2波片，可調節波片光軸，使輸出的倍頻光與楔角片組其中一楔角片呈O光或e光避免倍頻光被分裂成有夾角的兩束光。
以下結合附圖對本發明做進一步描述圖1是常見單縱模微片激光器的結構示意圖；圖2是本發明微片激光器實施例之一的結構示意圖；圖3是本發明微片激光器實施例之二的結構示意圖；圖4是本發明微片激光器實施例之三的結構示意圖；圖5是本發明楔角片組結構之一的示意圖；圖6是本發明楔角片組結構之二的示意圖；圖7是本發明楔角片組結構之三的示意圖；圖8是本發明楔角片組結構之四的示意圖；圖9是本發明楔角片組結構之五的示意圖；圖10是本發明楔角片組結構之六的示意圖；圖11是本發明楔角片組結構之七的示意圖；圖12是本發明楔角片組結構之八的示意圖；圖13是本發明楔角片組結構之九的示意圖；圖14是本發明楔角片組結構之十的示意圖。
具體實施例方式
如圖2所示，本發明微片式激光器包括一對前腔片1和后腔片5，前腔片1與后腔片5之間設置有激光增益介質2、楔角片組3和倍頻晶體4，其中楔角片組3由兩個或兩個以上楔角片31、32、33……構成，楔角片組3輸出的o光與e光通過楔角片31、32、33……形成夾角。當激光增益介質2為NdYVO4，楔角片組3為偏振損耗相關的楔角片31、32，倍頻晶體4為TypeII類相位匹配倍頻晶體KTP，前腔片1和后腔片5通光面光軸投影成45°時，倍頻晶體4亦作為Lyot濾濾器中雙折射晶體厚波片，此時倍頻晶體4厚度與激光增益介質2構成濾波帶寬超過NdYVO4增益帶寬，即可獲得單縱模的倍頻光。
如圖3所示，本發明微片式激光器的激光增益介質2和倍頻晶體4位置可以對換，倍頻晶體4為Type II型相位匹配KTP時，可在倍頻晶體和楔角片組3之間插入相對基波為全波片、相對倍頻光為1/2波片6，其通光面上的光軸與激光增益介質2和倍頻晶體4的光軸呈22.5°或67.5°，調節波片光軸，這樣倍頻晶體4產生倍頻光相對楔角片組3為O光或e光輸出，防止倍頻光被分裂成有夾角的兩束光輸出楔角片組3。
如圖4所示，本發明微片式激光器，還可以在楔角片組3和倍頻晶體4之間設置波片7和其它光學元件8，波片7可以采用楔角片組3、單獨的光學元件或雙折射倍頻晶體。
以上所有光學元件均可采用光膠或深化光膠膠合構成微片式激光器。
如圖5或6所示，本發明楔角片組結構包括兩個楔角片31、32，為一對雙折射晶體楔角片。楔角片31的楔角為α，楔角片32的楔角為β，出射光O光與e光的夾角為γ，楔角片31的晶體光軸與垂直入射端面入射的光的夾角為θ1，楔角32的晶體光軸與垂直輸出端面輸出的光的夾角為θ2。當兩個楔角片31、32為相同雙折射晶體、α＝β時，出射的O光與輸出端面垂直，出射的e光與O光形成夾角γ，與輸出端面不垂直；也可以選擇不同的α和β值，使出射的e光與輸出端面垂直，出射的O光與輸出端面不垂直。當兩個楔角片31、32為不相同雙折射晶體，選擇不同的α和β值，可分別使O光垂直出射或e光垂直出射，而相對的e光和O光不垂直輸出端面。
如圖7或8所示，本發明楔角片組的一片楔角片31的晶體光軸與垂直入射端面入射的光的夾角為θ1，另一片楔角片32的晶體光軸垂直楔角片的通光面，平行楔角面，使兩楔角片31、32的晶體光軸相互垂直，選擇相同晶體或不同晶體，可分別使O光垂直出射或e光垂直出射，而相對的e光和O光不垂直輸出端面。
如圖9或10所示，本發明楔角片組的楔角片31為雙折射晶體，其晶體光軸與垂直入射端面入射的光形成的夾角為θ1，楔角片32為光學均勻介質，選擇不同的α和β值可分別使出射的O光或e光垂直輸出端面。
如圖11或12所示，本發明楔角片組的楔角片31為雙折射晶體，其晶體光軸垂直楔角片31的通光面，與其垂直入射端面入射的光形成夾角，楔角片32為光學均勻介質，選擇不同的α和β值可分別使出射的O光或e光垂直輸出端面。
如圖13或14所示，本發明楔角片組結構包括兩個以上楔角片31、32、33……，為一片以上雙折射晶體楔角片31和一片光學均勻介質光學楔角片33，楔角片33的楔角為∮。采用兩片雙折射晶體楔角片31、32和一光學均勻介質楔角片33構成O光或e光與輸出端面垂直的偏振相關損耗器。
權利要求
1.一種單縱模微片激光器，包括一對前腔片和后腔片，前腔片與后腔片之間設置有激光增益介質、楔角片組和雙折射晶體波片，其特征在于其楔角片組由兩個或兩個以上楔角片構成，出射的o光或e光垂直楔角片端面輸出，o光和e光通過楔角片出射形成夾角。
2.根據權利要求1所述的一種單縱模微片激光器，其特征在于雙折射晶體波片為雙折射光學元件或雙折射倍頻晶體。
3.根據權利要求1所述的一種單縱模微片激光器，包括一對前腔片和后腔片，前腔片與后腔片之間設置有倍頻晶體、楔角片組、波片和激光增益介質，其特征在于當倍頻晶體為Type II型相位匹配且作為波片時，在倍頻晶體和楔角片組之間設有相對基波為全波片、相對倍頻光為1/2波片，其通光面上的光軸與激光增益介質和倍頻晶體的光軸呈22.5°或67.5°
4.根據權利要求1或3所述的一種單縱模微片激光器，其特征在于其兩個楔角片為一對雙折射晶體楔角片或一片雙折射晶體楔角片和一片光學均勻介質光學楔角片。
5.根據權利要求1或3所述的一種單縱模微片激光器，其特征在于其兩個以上楔角片為一片以上雙折射晶體楔角片和一片光學均勻介質光學楔角片。
6.根據權利要求1或3所述的一種單縱模微片激光器，其特征在于其兩個楔角片為相同雙折射晶體或不同雙折射晶體，楔角為相等或不等的。
7.根據權利要求1或3所述的一種單縱模微片激光器，其特征在于其兩個楔角片的晶體光軸分別與垂直入射端面入射的光和垂直輸出端面輸出的光形成夾角。
8.根據權利要求1或3所述的一種單縱模微片激光器，其特征在于其一片楔角片的晶體光軸與垂直入射端面入射的光形成夾角，另一片楔角片的晶體光軸垂直楔角片的通光面。
9.根據權利要求1或3所述的一種單縱模微片激光器，其特征在于其一片楔角片為雙折射晶體，晶體光軸與垂直入射端面入射的光形成夾角，另一片楔角片為光學均勻介質。
10.根據權利要求1或3所述的一種單縱模微片激光器，其特征在于其一片楔角片為雙折射晶體，晶體光軸垂直楔角片的通光面，另一片楔角片為光學均勻介質。
全文摘要
本發明涉及一種單縱模微片激光器，包括一對前腔片和后腔片，前腔片與后腔片之間設置有激光增益介質、楔角片組和倍頻晶體，其中楔角片組由兩個或兩個以上楔角片構成，楔角片組出射的o光或e光垂直楔角片輸出端面，O光和e光通過楔角片出射形成夾角，采用以上結構，當楔角片作為一個組件與其他平片共同構成微片激光器時，當其中o光或e光在激光腔振蕩，而另一分量e光或o光與垂直腔面有一定夾角，從而被損耗，不能起振，當其與雙折射晶體波片一道時即構成了縱模選膜結構，選擇合適的雙折射晶體波片厚度時，即可以構成單縱模輸出激光器。
文檔編號H01S3/10GK101093930SQ20071000927
公開日2007年12月26日 申請日期2007年7月26日 優先權日2007年7月26日
發明者吳礪, 凌吉武, 彭永進, 陳衛民, 黃友義, 楊建陽, 鄭偉 申請人:福州高意通訊有限公司