高功率半導體自倍頻激光器制造技術

一種高功率半導體自倍頻激光器，包括沿光軸依次排列的高功率半導體增益介質、聚焦透鏡和自倍頻晶體器件，在高功率半導體增益介質兩端分別鍍有泵浦光高反射介質膜和泵浦光高透過介質膜；在自倍頻晶體器件兩端分別鍍有泵浦光高透過、基頻光高反射和倍頻光高反射介質膜和雙面鍍有泵浦光高反射、基頻光高反射和倍頻光高透過介質膜；聚焦透鏡的一個焦點位于高功率半導體增益介質的帶有泵浦光高反射膜的一端，另一個焦點位于自倍頻晶體器件的帶有倍頻光高透過膜的一端；該聚焦透鏡的雙面鍍有泵浦光的高透過膜。本實用新型專利技術利用半導體垂直發射泵浦與自倍頻激光晶體復合功能，保證了激光光束質量，且具有簡單高效的特點，適合大批量化規模生產。

High power semiconductor self frequency doubling laser

A high power semiconductor laser self frequency doubling, including along the optical axis are arranged in the high power semiconductor gain medium, a focusing lens and a crystal device in high power semiconductor gain medium are respectively coated with pump high reflective dielectric film and Ura Hikaruta through the dielectric film; in the crystal device are respectively plated with high transmission pump light reflection and high frequency, high frequency light reflective dielectric film and double coated with high reflection light reflection, Ura Hikaruta frequency and the second harmonic light through the high dielectric film; a focus lens at one end with a Ura Hikaruta reflection film of high power semiconductor gain medium, another focus is on self frequency doubling crystal device with frequency doubling high light through one end of the film; the film through the high double focusing lens is coated with a pump. The utility model ensures the quality of the laser beam by using the combined function of the semiconductor vertical emitting pump and the self frequency doubling laser crystal, and has the characteristics of simplicity and high efficiency, and is suitable for large scale quantization production.

【技術實現步驟摘要】
高功率半導體自倍頻激光器
本技術涉及一種高功率半導體自倍頻激光器，是一種采用半導體垂直發射泵浦與自倍頻激光晶體復合功能的激光器。
技術介紹
半導體激光器又稱激光二極管(LD)。進入八十年代，人們吸收了半導體物理發展的最新成果，采用了量子阱(QW)和應變量子阱(SL-QW)等新穎性結構，引進了折射率調制Bragg發射器以及增強調制Bragg發射器最新技術，同時還發展了MBE、MOCVD及CBE等晶體生長技術新工藝，使得新的外延生長工藝能夠精確地控制晶體生長，達到原子層厚度的精度，生長出優質量子阱以及應變量子阱材料。于是，制作出的LD的閾值電流顯著下降，轉換效率大幅度提高，輸出功率成倍增長，使用壽命也明顯加長。近年來,干涉彩虹全息、精細激光光譜、差分吸收激光雷達(DIAL)、激光醫學、激光顯示等越來越多的領域都表現出了對高效能激光器的需求,且要求具有結構緊湊、體積小、功率高的特點，半導體激光器雖經過多年發展，仍不能滿足高光束質量高效能的產品需求。
技術實現思路
本技術旨在提供一種高功率半導體自倍頻激光器，以滿足高光束質量高效能的產品需求。本技術的技術方案是：一種高功率半導體自倍頻激光器，其特征在于，包括沿光軸依次排列的高功率半導體增益介質、聚焦透鏡和自倍頻晶體器件，在該高功率半導體增益介質背對聚焦透鏡的一端鍍有泵浦光高反射介質膜，另一端鍍有泵浦光高透過介質膜；在該自倍頻晶體器件面對聚焦透鏡的一端鍍有泵浦光高透過、基頻光高反射和倍頻光高反射介質膜，另一端鍍有雙面鍍有泵浦光高反射、基頻光高反射和倍頻光高透過介質膜；所述的聚焦透鏡的一個焦點位于高功率半導體增益介質的帶有泵浦光高反射膜的一端，聚焦透鏡的另一個焦點位于自倍頻晶體器件的帶有倍頻光高透過膜的一端；該聚焦透鏡的雙面鍍有泵浦光的高透過膜。所述的半導體增益介質包括具有一個或多個帶有散熱座的半導體增益介質器件的陣列；所述的聚焦透鏡包括球面鏡、非球面鏡或Grin透鏡；所述的自倍頻晶體器件包括摻釹硼酸氧鈣釓晶體器件或摻釹硼酸氧鈣釔晶體器件。所述的泵浦光的波長為808nm，基頻光的波長為1064nm，倍頻光的波長為530nm。本技術的優點是：本技術采用半導體垂直發射泵浦與自倍頻激光晶體復合功能，實現了半導體增益介質與自倍頻激光晶體器件的諧同工作，保證了激光光束質量，且具有簡單高效的特點，適合大批量化規模生產。半導體泵浦波長光在激光腔內振蕩，增強了泵浦光的效率，自倍頻激光晶體對泵浦光的吸收約為10～25%，使得泵浦光在激光腔內形成振蕩的同時具有合適的能量轉移。附圖說明圖1是本技術的總體結構示意圖。具體實施方式參見圖1，本技術一種高功率半導體自倍頻激光器，包括高功率半導體增益介質1、聚焦透鏡2和自倍頻晶體器件3。半導體增益介質1可以是具有一個或多個帶有散熱座的半導體增益介質器件的陣列。聚焦透鏡2可以是球面鏡、非球面鏡、Grin透鏡等。自倍頻晶體器件3可以是摻釹硼酸氧鈣釓晶體器件或摻釹硼酸氧鈣釔晶體器件，摻雜濃度分別為1%-20%，優選5%-15%；典型尺寸1×1×1～10×10×10mm，優選3×3×2～3×3×8mm。所述的高功率半導體增益介質1背對聚焦透鏡2的一端鍍有泵浦光（808nm）高反射介質膜4（以下簡稱“介質膜4”），另一端鍍有泵浦光（808nm）高透過介質膜5（以下簡稱“介質膜5”）。所述的自倍頻晶體器件3面對聚焦透鏡2的一端鍍有泵浦光（808nm）高透過、基頻光（1064nm）高反射和倍頻光（530nm）高反射介質膜8（對這三種不同波長的光具有不同的反射或透過率的一層膜，以下簡稱“介質膜8”），另一端鍍有雙面鍍有泵浦光（808nm）高反射、基頻光（1064nm）高反射和倍頻光（530nm）高透過介質膜9（對這三種不同波長的光具有不同的反射或透過率的一層膜，以下簡稱“介質膜9”）。所述的聚焦透鏡2的雙面鍍有泵浦光（808nm）的高透過膜6和7。聚焦透鏡2的一個焦點位于高功率半導體增益介質1的介質膜4的一端，另一個焦點位于自倍頻晶體器件3的介質膜9的一端。所述的半導體增益介質1包括GaAs,InGaAs,AlGaAs等。各介質膜4-9是常用鍍膜材料，包括五氧化二鉭、五氧化二鈮、二氧化硅、三氧化二鋁，等。本技術的工作原理是：半導體增益介質1發出808nm泵浦光，在介質膜4和介質膜9之間振蕩，自倍頻晶體器件3吸收5-50%（取決于LD材料和腔）的808nm泵浦光，轉化為1064nm基頻光，基頻光在在介質膜8和介質膜9之間振蕩，經自倍頻晶體倍頻為530nm激光，從介質膜9出射。輸出波長可以通過改變泵浦光和調整切割角度來改變（為常規技術），包括但不限于530nm。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高功率半導體自倍頻激光器，其特征在于，包括沿光軸依次排列的高功率半導體增益介質、聚焦透鏡和自倍頻晶體器件，在該高功率半導體增益介質背對聚焦透鏡的一端鍍有泵浦光高反射介質膜，另一端鍍有泵浦光高透過介質膜；在該自倍頻晶體器件面對聚焦透鏡的一端鍍有泵浦光高透過、基頻光高反射和倍頻光高反射介質膜，另一端鍍有雙面鍍有泵浦光高反射、基頻光高反射和倍頻光高透過介質膜；所述的聚焦透鏡的一個焦點位于高功率半導體增益介質的帶有泵浦光高反射膜的一端，聚焦透鏡的另一個焦點位于自倍頻晶體器件的帶有倍頻光高透過膜的一端；該聚焦透鏡的雙面鍍有泵浦光的高透過膜。

【技術特征摘要】
1.一種高功率半導體自倍頻激光器，其特征在于，包括沿光軸依次排列的高功率半導體增益介質、聚焦透鏡和自倍頻晶體器件，在該高功率半導體增益介質背對聚焦透鏡的一端鍍有泵浦光高反射介質膜，另一端鍍有泵浦光高透過介質膜；在該自倍頻晶體器件面對聚焦透鏡的一端鍍有泵浦光高透過、基頻光高反射和倍頻光高反射介質膜，另一端鍍有雙面鍍有泵浦光高反射、基頻光高反射和倍頻光高透過介質膜；所述的聚焦透鏡的一個焦點位于高功率半導體增益介質的帶有泵浦光高反射膜的一端，聚焦透鏡的另一個焦點位于自倍頻晶體器...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬長勤，韓學坤，
申請(專利權)人：青島鐳視光電科技有限公司，
類型：新型
國別省市：山東,37