專利名稱：二次諧波振蕩器及激光應(yīng)用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光電領(lǐng)域，特別是可見激光源及使用可見激光源的激光應(yīng)用裝置，如激光打印機(jī)、微粒子探測器、光學(xué)成型裝置、光記錄器等等。
隨著現(xiàn)代信息通訊時代的進(jìn)步，對短波適應(yīng)的要求正日益增加，以滿足光記錄領(lǐng)域中對改進(jìn)的記錄密度及高速打印的需要，如光盤驅(qū)動器及激光打印機(jī)。然而，作為能夠產(chǎn)生商業(yè)化高度需要的藍(lán)色范圍(400～480nm的波長)的光源，只有諸如He-Cd(氦-鎘)及Ar(氬)激光器等氣體激光器可供使用，而它們又不適用于，例如，光盤驅(qū)動器，因為他們又笨重又耗能。盡管上面提到的氣體激光器實際上已用于一些激光打印機(jī)中作為光源，很有可能由于如上原因，它們會成為將來減少激光打印機(jī)尺寸及能耗的難關(guān)。
為了克服上述問題，提出了使用二次諧波振蕩(second harmo-nic generation)(此后簡稱為“SHG”)以減小波長的技術(shù)。隨著半導(dǎo)體激光器輸出的增加，在這種SHG光源實際應(yīng)用的技術(shù)研究方面取得了進(jìn)展。其后的實際情況是，不象常規(guī)的氣體激光器，此種SHG光源不需要放電(discharge)，因而有可能減少SHG光源的(1)尺寸及(2)能耗，而且其具有與激發(fā)半導(dǎo)體激光器的輸出穩(wěn)定性及長期工作壽命相應(yīng)的高可靠性((3)輸出穩(wěn)定性及(4)長期工作壽命)。
還提出了一種從具有與上述氣體激光器相同輸出波長的SHG光源獲得作為二次振蕩波，也就是SHG波的藍(lán)色輻射12的方法，其中，如
圖10所示，產(chǎn)生近紅外線光的半導(dǎo)體激光器1的輸出被用作一次振蕩波，也即基波，并在由非線性光學(xué)晶體組成的單塊外共振器(monolithic external resonator)中共振(W.J.Kozlovsky andW.Lenth，“用GaALAs激光二極管的倍頻生成41mW藍(lán)色輻射”，Appl.phys.Lett，Vol.56 No.23，P.2291，1990)。這種非線性光學(xué)晶體(簡稱為“SHG晶體”，因為此后波長轉(zhuǎn)換都是針對SHG)是KN(KNbO3鈮酸鉀)。
然而，上述SHG光源包含如下的先進(jìn)技術(shù)問題。它們之一就是，必須把容易受干擾影響的半導(dǎo)體激光器1的振蕩波長調(diào)節(jié)為使KN晶體的SHG轉(zhuǎn)換效率為最大的波長。為了這個目的，必須插入一個光學(xué)隔離器42以防止由KN晶體反射的光射到半導(dǎo)體激光器上。另一個問題是，從共振器反射的光必須被一個光探測器45接收到以把包括KN晶體的外共振器的長度控制在基波波長的量級，而光探測器45的電輸出被送到一個反饋電路46以控制半導(dǎo)體激光器的輸出以實現(xiàn)穩(wěn)定振蕩。因而，可以想見，找到這些技術(shù)問題的利于商業(yè)化的解決方案是困難的。
解決上述技術(shù)問題的辦法包含一個內(nèi)腔雙(intracavity doub-ling)SHG激光系統(tǒng)，其中，來自固態(tài)激光器的振蕩波用作基波，而一個SHG晶體被安置于固態(tài)激光器的共振器中。換句話說，在內(nèi)腔雙SHG激光系統(tǒng)中，振蕩波長很少受到諸如上述反射光等干擾的影響，因為形成固態(tài)激光器的共振器包括有這樣的反射鏡，它們對來自設(shè)置在其兩端的固態(tài)激光器的振蕩波波長具有很高的反射比。內(nèi)腔雙SHG激光系統(tǒng)的特征還表現(xiàn)在，不象外共振器SHG系統(tǒng)，SHG轉(zhuǎn)換效率幾乎不受因由溫度變化和振動引起的共振器波長量級的長度變化而造成的振蕩波長波動的影響。
使用LiSAF(CrLiSrAlF6；添加鋁鍶鋰氟化物的鉻)晶體作為以750～1000nm波長范圍振蕩的激光晶體的激光器近來被建議作為半導(dǎo)體激光器激發(fā)的、波長可變的固態(tài)激光器(USP 4,811,349)。
本發(fā)明的發(fā)明者研究了使非線性光學(xué)晶體產(chǎn)生具有藍(lán)色范圍的SHG光作為二次振蕩波、使用來自這種半導(dǎo)體激光器激發(fā)的LiSAF晶體的激光作為一次振蕩波(基波)的方法，發(fā)現(xiàn)了二個包含于其中的新問題。
圖9是由一個LiSAF晶體和一個非線性光學(xué)晶體產(chǎn)生二次諧波振蕩的結(jié)構(gòu)圖。由一個反射99％以上由LiSAF晶體4振蕩生成的基波并透射激發(fā)光的多層介質(zhì)膜構(gòu)成的第一個激光器反射鏡形成于來自半導(dǎo)體激光器(未示出)的激發(fā)光11由此輸入的LiSAF晶體4的表面上，激光共振器形成于第一激光器反射鏡和安置在其輸出側(cè)的用作曲面鏡的第二激光器反射鏡7之間。共振器中有一個SHG晶體6和一個用作控制基波波長元件的雙折射晶體5，而SHG光從第二激光器反射鏡7輸出。第二激光器反射鏡7涂以反射99％以上基波并透射SHG光的涂層。
圖9結(jié)構(gòu)的第一個問題是，不可能有效地產(chǎn)生SHG光，因為產(chǎn)生的基波的共振器光束(resonator beam)32的光腰位于LiSAF晶體4上的第一激光器反射鏡3處，而在產(chǎn)生SHG光的非線性光學(xué)晶體6處直徑較大。這是因為SHG轉(zhuǎn)換效率通常取決于非線性光學(xué)晶體內(nèi)的基波的光束直徑，光束直徑越小，則越能有效地產(chǎn)生SHG光。
第二個問題是，一部分SHG光31被波長控制元件5的雙折射晶體所反射，因為由非線性光學(xué)晶體產(chǎn)生的SHG光以直角穿過基波的偏振方向。這是因為雙折射晶體透射基波，原因在于它相對于基波的偏振傾斜布儒斯特(Brewster)角，但是它對于SHG光的偏振透射比很低。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述問題可以通過確定用于產(chǎn)生SHG光的共振器各元件的某種組合來予以解決。本發(fā)明基于這一發(fā)現(xiàn)得以實現(xiàn)。
本發(fā)明的二次諧波振蕩器包括一個作為激發(fā)光源的半導(dǎo)體激光器；一個共振器，具有一個由激發(fā)光源激發(fā)的固態(tài)激光晶體，一個用來控制自固態(tài)激光晶體產(chǎn)生的一次振蕩波波長的控制元件，以及一個用于將作為基波的一次振蕩波的波長轉(zhuǎn)換為作為二次振蕩波的二次諧波的波長的非線性光學(xué)晶體，其中，共振器各元件從激發(fā)光的輸入側(cè)起以如下順序排列第一激光器反射鏡、固態(tài)激光晶體、波長控制元件、非線性光學(xué)晶體和第二激光器反射鏡。
當(dāng)共振器的各元件從激發(fā)光源的輸入側(cè)起按第一激光器反射鏡、固態(tài)激光晶體、波長控制元件、非線性光學(xué)晶體和第二激光器反射鏡的順序排布時，共振器中基波的光腰可以落在非線性光學(xué)晶體上，且可以有效地產(chǎn)生二次諧波。
當(dāng)?shù)谝患す馄鞣瓷溏R是一個透射85％以上的激發(fā)光并反射99％以上的一次振蕩波的曲面鏡，而第二激光器反射鏡是一個反射99％以上的一次振蕩波并透射85％以上的二次振蕩波的平面鏡時，就有可能減少共振器中的損失，因而進(jìn)一步有效地產(chǎn)生二次諧波。
此外，第二激光器反射鏡可以形成在非線性光學(xué)晶體的一個表面上。
當(dāng)一個LiSAF(CrLiSrAlF6；添加鋁鍶鋰氟化物的鉻)晶體被用作上述固態(tài)激光晶體時，便可以產(chǎn)生具有800～900nm波長的一次振蕩波和具有藍(lán)色范圍(400～450nm)的二次振蕩波。
當(dāng)一個LiSGAF(CrLiSrGaF6；添加鎵鍶鋰氟化物的鉻)晶體被用作上述固態(tài)激光晶體時，可以產(chǎn)生具有800～1000nm波長的一次振蕩波，從而可產(chǎn)生具有400～500nm波長的二次振蕩波。
一個傾斜布儒斯特角度的單塊雙折射晶體被用作控制自LiSAF晶體產(chǎn)生的一次振蕩波波長的控制元件，并安置于LiSAF晶體和非線性光學(xué)晶體之間以防止前面所描述的SHG光的反射，從而可以減少共振器中SHG光的損失，并有效地產(chǎn)生SHG光。
石英(SiO2)，LiNbO3和LiTaO3中的任何一種都可以用作雙折射晶體。最好是，使用厚度為0.4～3mm的單塊石英板作為雙折射晶體。
眾所周知，共振器中的振蕩閾值是通過將一個用于控制固態(tài)激光晶體的振蕩波長的用作波長控制元件的雙折射晶體插入共振器中來增加的。這是因為激光共振器的振蕩特性取決于共振器中的損失，而此損失可通過插入一雙折射晶體來增加，因而開始振蕩的閾值變高。當(dāng)波長控制元件的透射波長寬度很窄時，由波長控制元件反射而非透射的光的量將增加，從而造成損失增加且振蕩閾值提高。圖3示出了根據(jù)傾斜布儒斯特角度放置的雙折射晶體的石英板數(shù)量的透射波長寬度的計算結(jié)果。由圖3可以理解，透射波長寬度隨雙折射晶體的石英板數(shù)量，也即雙折射晶體的厚度，的增加而變窄。因此，這就表明，透射的波長寬度可以通過減小雙折射晶體的厚度來加寬，從而可減少損失及降低振蕩閾值。
此外，圖4示出了當(dāng)雙折射晶體由單石英板組成時，激光振蕩波長間隔相對于雙折射晶體厚度的曲線圖。這里所用的術(shù)語“激光振蕩波長間隔”是指取決于每一波長的激光介質(zhì)增益特性的、同時激光振蕩的波長之間的間隔。因為，當(dāng)增益特性寬時，可能的激光振蕩的波長范圍寬，同時激光振蕩可相應(yīng)于波長控制元件的透射波長間隔而發(fā)生。從圖4中可見，激光振蕩的波長之間的間隔隨著雙折射濾光器厚度的增加而減小。這是因為，當(dāng)厚度大時，可能激光振蕩的相鄰波長之間的間隔很窄，而能在寬帶寬振蕩的激光，比如LiSAF激光，能在二個或更多的振蕩波長上振蕩。因為一個通常的激光器反射鏡具有50nm的反射帶寬，因而需要大約為上述反射帶寬的一半的25nm或者更大的振蕩波長間隔，以抑制兩個或更多的同時發(fā)生的振蕩。因而，根據(jù)圖4，雙折射晶體厚度要小于等于3mm。由于當(dāng)晶體的厚度太小時波長控制變難，根據(jù)圖4，晶體的厚度要大于等于0.4mm。因此，雙折射晶體的厚度最好在0.4～3mm范圍內(nèi)。
另外，當(dāng)具有相對較寬的相位匹配半值(phase match halfvalue)的LBO(LiB3O5)、BBO(β-BaB2O4)、CLBO(CsLiB6O10)及CBO(CsB3O5)中的至少一種被用于作為SHG晶體的非線性光學(xué)晶體時，即使當(dāng)基波的振蕩波長寬度很寬時也能有效地產(chǎn)生SHG光。
穩(wěn)定性和減小尺寸可以通過將共振器組成元件中的至少二個設(shè)置在同一構(gòu)件上并把組成共振器的各元件安置在一個溫度控制元件上方而得以實現(xiàn)。一個小尺寸、節(jié)能的具有SHG系統(tǒng)特性的二次諧波振蕩器可以通過采用這些裝置來實現(xiàn)。
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中圖1是表示本發(fā)明一實施例的簡圖。
圖2是表示本發(fā)明另一實施例的簡圖。
圖3是表示透射波長寬度相應(yīng)于雙折射晶體的石英晶體的數(shù)量而變化的比較簡圖。
圖4是表示振蕩波長寬度隨雙折射晶體厚度而變化的簡圖。
圖5是表示本發(fā)明一實施例的激光打印機(jī)的簡圖。
圖6是表示本發(fā)明一實施例的微粒子探測器的簡圖。
圖7是表示本發(fā)明一實施例的光成型裝置的簡圖。
圖8是表示本發(fā)明一實施例的光記錄器的簡圖。
圖9是表示一比較實施例的簡圖。
圖10是表示一現(xiàn)有技術(shù)SHG光源的簡圖。
本發(fā)明將結(jié)合下述實施例加以詳細(xì)描述。但是，應(yīng)該理解，本發(fā)明并不限于這些實施例。
圖1是表示本發(fā)明一實施例的簡圖。從一個半導(dǎo)體激光器1輻射出的激發(fā)光束11由會聚光學(xué)部件2聚焦以激發(fā)一固態(tài)激光晶體4。一個由頻譜二極管實驗室公司(Spectra Diode Laboratory Co.)制造的、具有500mW輸出和670nm振蕩波長的AlGaInP半導(dǎo)體激光被用作半導(dǎo)體激光器1。二個柱面透鏡和一個單透鏡(f＝30mm)被用作為會聚光學(xué)部件2。
被激發(fā)的固態(tài)激光晶體4在一激光共振器中產(chǎn)生作為基波的一次激光束，激光共振器包括一個位于輸入側(cè)的曲面鏡即第一激光器反射鏡3和一個形成在SHG晶體6輸出端表面上并反射一次振蕩波的第二激光器反射鏡7。在這個激光共振器中，設(shè)置有激光晶體4、波長控制元件5和SHG晶體6。第一激光器反射鏡3上涂敷有對來自半導(dǎo)體激光器的激發(fā)光的波長有大于等于85％透射比而對基波的波長有大于等于99％反射比的高反射涂層。在本實施倒中，共振器結(jié)構(gòu)為凹一平面型共振器，第一激光器反射鏡3具有25mm的曲率半徑，而共振器的長度是20mm。含Cr 1.5mol％的LiSAF晶體( 3×5mm)用作激光晶體4。晶體的端面上涂敷有對激發(fā)光的波長和基波的波長有小于等于2％反射比的減反射涂層。SHG晶體6是一尺寸為3×3×5mm的LBO晶體。在輸出側(cè)，也就是LBO晶體的后端面，涂敷有對基波的波長有大于等于99％反射比的高反射涂層和對SHG波的波長有小于等于1％反射比的減反射涂層，從而使之成為第二激光器反射鏡7。在輸入側(cè)，也就是LBO晶體的前端面涂敷有對基波的波長有小于等于0.2％反射比的減反射涂層。由單石英板制成的雙折射晶體用作波長控制元件5并相對光軸傾斜布儒斯特角以繞光軸轉(zhuǎn)動將基波的波長控制在用作SHG晶體6的LBO晶體的轉(zhuǎn)換效率達(dá)最大的波長。由此獲得了10mW的SHG輸出。此外，第一激光器反射鏡3、激光晶體4和波長控制元件5安裝在同一結(jié)構(gòu)件8上，SHG晶體6安裝在結(jié)構(gòu)件9上，而這些結(jié)構(gòu)件都固定在用作控制整個共振器溫度的溫度控制元件的珀爾帖元件10上。
采用此結(jié)構(gòu)，基波的光腰(beam waist)位于SHG晶體6之內(nèi)，產(chǎn)生的SHG光12得以有效輸出而不受波長控制元件的干涉。這個共振器尺寸小，且通過控制整個共振器的溫度獲得穩(wěn)定的SHG光源。
圖2是表示本發(fā)明另一個實施例的共振器的簡圖。由半導(dǎo)體激光器和會聚光學(xué)部件組成的激發(fā)光學(xué)部件同實例一相同。被激發(fā)的激光晶體4在激光共振器中產(chǎn)生作為一次震蕩波的基波，激光共振器包括安置在激光共振器輸入側(cè)的用作曲面鏡的第一激光器反射鏡3和用作平面鏡的第二激光器反射鏡7。在這個激光共振器中，設(shè)置有激光晶體4、SHG晶體6和波長控制元件5。在作為第一激光器反射鏡3的曲面激光器反射鏡上涂敷有對激發(fā)光的波長有大于等于85％透射比而對基波波長有大于等于99％反射比的高反射涂層。在作為第二激光器反射鏡7的平面激光器反射鏡上涂敷有對基波波長有大于等于99％反射比的高反射涂層和對SHG光的波長有小于等于1％反射比的減反射涂層。在本實施例中，共振器結(jié)構(gòu)為凹一平面型共振器，作為第一激光器反射鏡3的曲面激光器反射鏡具有25mm的曲率半徑，共振器的長度是20mm。含Cr1.5mol％的LiSAF晶體( 3×5mm)用作激光晶體4。在晶體的二端表面上涂敷有對基波波長和激發(fā)光波長有小于等于2％反射比的減反射涂層。SHG晶體6是一個尺寸為3×3×5mm的LBO晶體。在LBO晶體的二個端面上涂敷有對基波波長具有小于等于0.2％反射比而對SHG光的波長具有小于等于1％反射比的減反射涂層。由0.5mm厚的單體石英板制成的雙折射晶體用作為波長控制元件5，并相對于光軸傾斜布儒斯特角以繞光軸轉(zhuǎn)動，使基波的波長控制在使作為SHG晶體6的LBO晶體的轉(zhuǎn)換效率達(dá)最大的波長。由此，獲得了10mW的SHG輸出。類似于實施例1，通過把共振器各元件安裝在控制整個共振器溫度的同一結(jié)構(gòu)件上可獲得穩(wěn)定的SHG輸出。
圖9是表示一對比實施例的共振器的簡圖。由半導(dǎo)體激光器和會聚光學(xué)部件組成的激發(fā)光學(xué)部件與實施例一的相同。
通過由半導(dǎo)體激光器輻射出的激發(fā)光束11激發(fā)的激光晶體4在一個激光共振器中產(chǎn)生作為一次震蕩波的基波，激光共振器形成在涂有反射大于等于99％基波的高反射涂層并形成于輸入側(cè)，即激光晶體4前端面的第一激光器反射鏡3，及涂有反射小于等于1％的SHG波波長的減反射涂層及反射99％以上的基波波長的高反射涂層且置于共振器輸出側(cè)的用作曲面激光器反射鏡的第二激光器反射鏡7之間。
在本實施例中，共振器結(jié)構(gòu)為一平面一凹型共振器，作為第二激光器反射鏡7的曲面激光器反射鏡具有25mm的曲率半徑，共振器的長度是20mm。含Cr1.5mo1％的LiSAF晶體( 3×5mm)用作激光晶體4并在其兩端表面上涂有對基波波長和激發(fā)光的波長具有小于等于2％反射比的減反射涂層。SHG晶體6是尺寸為3×3×5mm的LBO晶體。在LBO晶體的兩端面上涂敷有對基波波長具有小于等于0.2％反射比和對SHG波波長具有小于等于1％反射比的減反射涂層。0.5mm厚的單石英板制成的雙折射晶體用作波長控制元件5并相對光軸傾斜布儒斯特角以繞光軸轉(zhuǎn)動，使得基波的波長被控制在作為SHG晶體6的LBO晶體的轉(zhuǎn)換效率成為最大的波長。然而，基波的共振光束32的光腰落在LiSAF晶體4的激光器反射鏡上，光束直徑在用于產(chǎn)生SHG光的非線性光學(xué)晶體5處較大，且部分SHG光被作為波長控制元件的雙折射晶體所反射。結(jié)果，只獲得5mw的SHG輸出。
圖5是表示本發(fā)明用于激光打印機(jī)的應(yīng)用實例的簡圖。實施例一中所描述的二次諧波振蕩器100輻射出的SHG輸出33通過一個聲光(此后簡寫為Ao)調(diào)制器401、一個反射鏡402、一個光束擴(kuò)展器403、一個多角轉(zhuǎn)鏡404和一個fθ透鏡405，并會聚在一個光敏鼓406上。聲光調(diào)制器401根據(jù)圖象信息調(diào)制SHG輸出33，多角轉(zhuǎn)鏡404沿水平方向(即圖紙的水平方向)掃描。
采用這種組合，二次信息作為部分電位差(partial potentialdifference)被記錄到光敏鼓406上。光敏鼓406旋轉(zhuǎn)，根據(jù)電位差被色料粘附，從而在記錄紙上復(fù)制出信息。
圖6是表示本發(fā)明用于微?？販y器的應(yīng)用實例，控測器用于探測硅片上的微粒子。自實施例一描述的二次諧波振蕩器100輻射出的SHG輸出33輸入到光頭500，通過反射鏡502和會聚透鏡503會聚到一個衍射極限，并輻射到硅片501上。從會聚成0.4μm濾長量級的光散射的光束505由光學(xué)探測器504接收，記錄其強(qiáng)度，而光學(xué)頭500從硅片501的中部移到端部，這樣便測出了硅片上微粒的分布。直徑在SHG波1/10波長范圍內(nèi)的微?？梢员粶y出。
圖7是表示本發(fā)明一實施例應(yīng)用于一光學(xué)成型裝置中的應(yīng)用實例的簡圖。實施例一中描述的二次諧波振蕩器100用作一光源。藍(lán)色固化樹脂601充入一個容器中，反射鏡602使從實施例一所描述的二次諧波振蕩器100輻射出的SHG輸出33以二維方式掃描液體表面。這時，只有吸收光線的藍(lán)色固化樹脂601的表面部分硬化。完成一層的形成后，提升機(jī)604下降以連續(xù)形成下一層。通過此操作，可以形成具有所希望形狀的固體模型605。
圖8是表示本發(fā)明一實施例應(yīng)用于一光記錄器的應(yīng)用實例的簡圖。使用一個光磁記錄系統(tǒng)的光盤驅(qū)動器。自實施例一中描述的二次諧波振蕩器100輻射出的SHG激光束33被光束擴(kuò)展器701擴(kuò)展，進(jìn)而成為平行光束。由分束鏡702反射的部分光束被用于前部監(jiān)測的光探測器708接收以監(jiān)測SHG激光束33從而控制輸出。通過分束鏡702的光束由會聚光學(xué)部件704會聚到介質(zhì)705上。被反射的光被分束鏡702部分地反射并被分束鏡706分成兩束光，繼而這兩束光被兩個光探測器707接收以執(zhí)行自動聚焦和信號探測。一個固定的磁場加于介質(zhì)705，SHG激光束33被調(diào)制而聚焦溫度被升到介質(zhì)705的居里溫度以顛倒磁化進(jìn)行記錄。當(dāng)激光束射出時，記錄通過顛倒介質(zhì)的磁化來實現(xiàn)。記錄頻率設(shè)為10MHz。在信號再現(xiàn)時，相同的SHG激光束用來獲得再現(xiàn)良好的信號。
根據(jù)本發(fā)明，使用波長可變的激光，特別是LiSAF激光晶體的內(nèi)腔雙倍(intracavity doubling)SHG激光系統(tǒng)中，共振器的各元件從激發(fā)光的輸入測以下列順序安置第一激光器反射鏡、激光晶體、波長控制元件、SHG晶體及第二激光器反射鏡。其結(jié)果是，基波的光腰位于SHG晶體內(nèi)，產(chǎn)生的SHG光的輸出不受波長控制元件的干涉，并實現(xiàn)了小尺寸、高效率的二次諧波振蕩器。此外，穩(wěn)定的SHG光源通過控制整個共振器的溫度得以實現(xiàn)。
正如前面所描述的，根據(jù)本發(fā)明，可以提供小尺寸高效率的二次諧波振蕩器及據(jù)它而制的激光應(yīng)用裝置如激光打印機(jī)、微粒子探測器、光學(xué)成型裝置、光學(xué)記錄器等等。
權(quán)利要求
1.一種二次諧波振蕩器，包括一個作為激發(fā)光源的半導(dǎo)體激光器；具有一個由所述激發(fā)光源激發(fā)的固態(tài)激光晶體、一個用于控制所述固態(tài)激光晶體產(chǎn)生的一次振蕩波波長的控制元件、及一個用于波長轉(zhuǎn)換的非線性光學(xué)晶體，將作為基波的一次振蕩波轉(zhuǎn)換成作為二次振蕩波的二次諧波；其中，所述共振器的各元件從所述激發(fā)光的輸入測起按下面順序安排第一激光器反射鏡、所述固態(tài)激光晶體、所述控制元件、所述非線性光學(xué)晶體及第二激光器反射鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次諧波振蕩器，其中，所述第一激光器反射鏡是一個透射大于等于85％的激發(fā)光源的波長并反射大于等于99％的一次振蕩波的曲面鏡，而所述第二激光器反射鏡是一個反射大于等于99％的一次振蕩波及透射大于等于85％的二次振蕩波的平面鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次諧波振蕩器，其中，所述第二激光器反射鏡形成于所述非線性光學(xué)晶體的一個表面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次諧波振蕩器，其中，所述固態(tài)激光晶體是LiSAF(CrLiSrAlF6；添加鋁鍶鋰氟化物的鉻)或LiSGAF(CrLiSrGaF6；添加鎵鍶鋰氟化物的鉻)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次諧波振蕩器，其中，傾斜布儒斯特角的單體雙折射晶體用作所述用來控制從所述固態(tài)激光晶體產(chǎn)生的一次諧波的波長的控制元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次諧波振蕩器，其中，至少是LBO(LiB3O5)、BBO(β-BaB2O4)、CLBO(CsLiB6O10)及CBO(CsB3O5)中的一個用作所述非線性光學(xué)晶體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次諧波振蕩器，其中，構(gòu)成所述共振器的各元件中至少有二個設(shè)置于同一結(jié)構(gòu)件上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次諧波振蕩器，其中，構(gòu)成所述共振器的各元件設(shè)置于一個溫度控制元件上方。
9.使用根據(jù)權(quán)利要求1到8中任一項所述的二次諧波振蕩器的激光應(yīng)用裝置。
10.根據(jù)權(quán)利9所述的激光應(yīng)用裝置，其中，所述應(yīng)用裝置為激光打印機(jī)。
11.根據(jù)權(quán)利9所述的激光應(yīng)用裝置，其中，所述應(yīng)用裝置為微粒子探測器。
12.根據(jù)權(quán)利9所述的激光應(yīng)用裝置，其中，所述應(yīng)用裝置為光成型裝置。
13.根據(jù)權(quán)利9所述的激光應(yīng)用裝置，其中，所述應(yīng)用裝置為光記錄器。
全文摘要
一種二次諧波振蕩器，包括一個作為激發(fā)光源的半導(dǎo)體激光器和一個共振器，該共振器具有一由激發(fā)光源激發(fā)的固態(tài)激光晶體、一個用于控制自固態(tài)激光晶體產(chǎn)生的一次振蕩波波長的控制元件和一個用于轉(zhuǎn)換作為基波的一次振蕩波的波長成為作為二次振蕩波的二次諧波的波長的非線性光學(xué)晶體，其中，共振器的各元件從激發(fā)光輸入測起安排的順序為第一激光器反射鏡、固態(tài)激光晶體、波長控制元件、非線性光學(xué)晶體及第二激光器反射鏡。
文檔編號H01S3/109GK1145670SQ9619000
公開日1997年3月19日 申請日期1996年2月8日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月9日
發(fā)明者牧尾諭, 宮井剛, 古川保典, 佐藤正純 申請人:日立金屬株式會社