本发明专利技术涉及一种在可见光谱范围中发射激光的激光器（1）。在激光谐振器（7，8）之内布置包括5d-4f跃迁的掺稀土各向异性晶体（2），泵浦光源（3）泵浦晶体（2），以利用5d-4f跃迁在可见光谱范围中产生激光。掺稀土各向异性晶体的5d-4f跃迁包括分布于数nm上的吸收带。于是，能够使用具有相对宽的波长范围之内的波长的泵浦光。这降低了对泵浦光源波长精度的要求，于是，能够使用所生产泵浦光源量中更多的泵浦光源来组装激光器，由此减少不合格品的量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在可见光谱范围中发射激光的激光器。本专利技术还涉及对应的激光方法和包括激光器的照明装置。
技术介绍
A. Richter 等人在 Optics Letters, vol. 29, No. 22, 2638 到 2640 页，2004 年11月 15 I=[的又*“Diode pumping of a continuous-wave Pr3+_doped LiYF4 laser，，公开了ー种激光器，包括Pr YLF作为线性转换材料，用于将蓝光转换成波长为523nm的緑色激光。Pr :YLF具有小于Inm的窄吸收帯，为了泵浦这种线性转换材料，必须要使用蓝色泵浦光，其波长在这ー窄吸收带之内。一般来说，泵浦光源不能以这样高的波长精度来制造。于是，在已经生产一定量的泵浦光源之后，必须要检查这些泵浦光源中哪些提供了 Pr =YLF窄吸收带之内的蓝色泵浦光，然后选择这些泵浦光源用于组装激光器。因此，所生产的泵浦光源中仅有相对小的量能够用于组装激光器。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在可见光谱范围中发射激光的激光器，其中可以降低对泵浦光波长精度的要求。本专利技术的另一目的是提供一种对应的激光方法和照明装置，具体而言，是包括激光器的激光投影仪。在本专利技术的第一方面中，提供了 一种在可见光谱范围中发射激光的激光器，其中激光器包括 -激光谐振器， -包括5d-4f跃迁的掺稀土各向异性晶体，其中在激光谐振器之内布置所述晶体，-泵浦光源，所述泵浦光源通过利用泵浦光照射晶体来泵浦所述晶体，以利用5d-4f跃迁在可见光谱范围中产生激光。掺稀土各向异性晶体的5d_4f跃迁包括分布于数nm上的吸收带。于是，能够使用具有相对宽的波长范围之内的波长的泵浦光。这降低了对泵浦光源波长精度的要求。例如，可以使用包括以大约IOnm精度指定的波长的蓝色激光二极管来泵浦包括5d-4f跃迁的掺稀土各向异性晶体。掺稀土的各向异性晶体的吸收带优选具有5nm或更大的宽度，更优选IOnm或更大宽度，甚至更优选30nm或更大宽度，也可以具有50nm或更大的宽度。5d-4f 跃迁优选是 Afn-1Sd1-Afn 跃迁。优选所述晶体和所述泵浦光源适于使得产生的激光在緑色波长范围之内。可以在数种应用中使用在緑色波长范围中发光的激光器。例如，已知大功率蓝光和红光半导体激光器，其例如可以用于数字投影的目的。如果晶体和泵浦光源适于使得产生的激光在緑色波长范围之内，则激光器能够与大功率蓝光和红光半导体激光器一起形成RGB激光源，其例如可以用于数字投影的目的。进ー步优选地，晶体适于包括特定的指标轴,其中稀土掺杂元素的5d_4f跃迁上可见波长范围的受激发射相对于所述特定指标轴的截面和同一可见波长范围受激态吸收相对于同一特定指标轴的截面之和是正的，其中用正号表示所述受激发射的截面，用负号表示所述受激态吸收的截面。5d_4f跃迁的受激发射和受激态吸收相对于指标轴的截面优选是这样的截面，其中受激发射光和/或受激态吸收光的电场矢量平行于指标轴。5d_4f跃迁的截面优选是Afn-1Sd1-Afn跃迁的发射截面，受激态吸收的截面优选是从最低的5d能帯、即从初始状态到4fn基态之外其他状态的截面。进ー步优选地，激光谐振器包括谐振器轴，其中特定指标轴不平行于谐振器轴。具体而言，特定指标轴可以与谐振器轴正交。通过相对于谐振器轴取向晶体，使得特定指标轴不平行于、具体而言正交于谐振器轴，可以提供高效率的激光器，其在可见光谱范围中产生激光。在实施例中，泵浦光在不平行于、具体而言正交于谐振器轴的泵浦方向上照射晶体。于是，可以横向泵浦激光器。不过，在其他实施例中，也可以纵向泵浦激光器。泵浦光可以是偏振的。利用偏振泵浦光，可以提高激光器的效率。不过，也可以利用非偏振的泵浦光操作激光器。优选晶体包括斜方晶体结构。进ー步优选地，晶体包括由Sch5nflies记号“D2h”表示的晶系。在实施例中，晶体包括空间群“P n m a (62)”的晶体结构。晶体优选具有CaFe2O4结构类型的晶体结构。这些晶体结构是各向异性的，可能沿着晶体的至少ー个特定指标轴导致强晶体场。强晶体场优选修改截面，具体而言，増大5d-4f跃迁的截面和/或减小晶体受激态吸收的截面。这改善了激光器的效`率。进ー步优选地，晶体掺杂有铈。此外，掺杂元素可以在ニ价部位结合在晶体中，在晶体中结合的掺杂元素优选是三价的。在ニ价部位结合掺杂元素、尤其是铈，减小了形成四价铈和电荷转移跃迁的概率。通过结合掺杂元素、尤其是铈作为三价元素，可以提供相对有效的5d-4f跃迁，用于在可见光谱中产生激光。优选晶体是CaSc204。这种晶体包括相对强的晶体场，其能够至少沿着晶体的ー个指标轴増大5d-4f跃迁的截面和/或减小受激态吸收的截面。这进ー步提高了激光器的效率。还优选利用包括45到75摩尔百分数的Ca0、25到55摩尔百分数的Sc2O3和0到40摩尔百分数的掺杂元素的熔化物生产所述晶体。掺杂元素优选是铈。CaSc2O4晶体可以掺有例如高达40摩尔百分数的例如铈。优选泵浦光源适于发射蓝色泵浦光。优选地，蓝色泵浦光在380和480nm之间的波长范围中。蓝色泵浦光能够非常有效率地激励4f_5d跃迁，由此进一歩提高激光器的效率。此外，如果激光器适于用在激光投影仪中，可以使用蓝色泵浦光的第一部分泵浦晶体，并可以使用蓝色泵浦光的第二部分用于投影目的。于是，蓝色泵浦光可以完成两个功能，泵浦晶体以及在投影区域上投影信息。在本专利技术的一方面中，提供了ー种包括根据权利要求1所述的激光器的照明装置。所述照明装置优选包括至少ー个其他光源，用于产生与所述激光不同的另一光，其中所述照明装置适于将所述激光与所述另一光混合以产生混合光。照明装置优选是激光投影仪。至少ー个另一光源优选适于发射红光。混合光可以是白光，其中白光可以是绿色激光、红色激光和蓝色激光的混合。蓝色激光可以是泵浦光或另ー光源的光的一部分。在本专利技术的另一方面中，提供了一种用于在可见光谱范围中发射激光的激光方法，其中所述激光方法包括 -在激光谐振器中提供包括5d-4f跃迁的掺稀土各向异性晶体， -通过利用泵浦光照射晶体来泵浦所述晶体，以利用5d-4f跃迁在可见光谱范围中产生激光。应当理解，权利要求1的激光器、权利要求13的照明装置和权利要求15的激光方法具有类似和/或相同的优选实施例，具体而言如从属权利要求中所定义的那样。应当理解，本专利技术的优选实施例也可以是从属权利要求与相应独立权利要求的任意组合。本专利技术的这些和其他方面将从下文描述的实施例变得显而易见并參考其加以阐述。附图说明在以下附图中 图1示意性和示范性示出了用于在可见光谱范围中发射激光的激光器的实施例， 图2示意性和示范性示出了掺铺各向异性晶体的项图， 图3示范性示出了与晶体的三个指标轴相关的三个差异光谱， 图4示意性和示范性示出了在可见光谱范围中发射激光的激光器的另ー实施例， 图5示意性和示范性示出了照明装置的实施例，以及 图6示出了流程图，其示范性示出了用于在可见光谱范围中发射激光的激光方法的实施例。具体实施例方式图1示意性和示范性示出了用于在可见光谱范围中发射激光的激光器的实施例。激光器I包括具有5d_4f跃迁的掺稀土各向异性晶体2，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.22 EP 10166783.01.一种用于在可见光谱范围中发射激光的激光器，所述激光器(I ;201)包括-激光谐振器(7，8 ;207，208)，-包括5d-4f跃迁的掺稀土各向异性晶体(2 ;202)，其中在所述激光谐振器(7，8 ;207，208)之内布置所述晶体(2 ;202)，-泵浦光源(3 ;203)，所述泵浦光源通过利用泵浦光照射所述晶体(2 ;202)泵浦所述晶体(2 ；202),以利用5d-4f跃迁在可见光谱范围中产生激光。2.根据权利要求1所述的激光器，其中所述晶体(2；202)和所述泵浦光源(3 ；203)适于使得产生的激光在绿色波长范围之内。3.根据权利要求1所述的激光器，其中所述晶体(2;202)适于包括特定的指标轴(22 ；222)，其中稀土掺杂元素的5d-4f跃迁上可见波长范围的受激发射相对于所述特定指标轴(22 ；222)的截面和同一可见波长范围受激态吸收相对于同一特定指标轴(22 ；222)的截面之和是正的，其中用正号表示所述受激发射的截面，用负号表示所述受激态吸收的截面。4.根据权利要求3所述的激光器，其中所述激光谐振器(7，8;207，208)包括谐振器轴(21 ;221)，且其中所述特定指标轴(22 ;222)不平行于所述谐振器轴(21 ;221)。5.根据权利要求4所述的激光器，其中所述特定指标轴与...
【专利技术属性】
技术研发人员：U维奇曼恩，MAW费克纳，HWK佩特曼恩，G胡伯，F雷彻特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：
国别省市：
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