蓝色激光在生物医学、高密度光存储等方面的广泛应用大大促进了蓝色激光技术的深入发展,其中半导体二极管直接倍频技术是目前最具有发展潜力的获得蓝光的技术,这种激光器成本相对较低、可靠性高、体积小、寿命长、应用范围广。作为基频光源的垂直腔面发射激光二极管(VCSEL)同边发射激光二极管相比,发散角小、光斑质量好,逐渐成为直接倍频激光技术所青睐的基频光源。复合腔技术利用主副腔模式耦合的特点,能够充分利用基频光能量,在最大限度上实现有效倍频。本实验目的之一就是证明VCSEL 可以腔外直接倍频输出蓝光,之二是证明复合腔能够提高VCSEL 直接倍频效率。为了提高倍频效率,实验中采用了自聚焦透镜对高斯光束整形,缩短了谐振腔的纵向长度,整个激光器的尺寸不超过20mm。倍频晶体选择了非线性系数相对较大、允许角相对较宽的LBO 晶体。实验中,在基频光功率为530mW 时,选取长度为0.23P 的自聚焦透镜整形,倍频晶体选择2mm×2mm×5mm 的LBO 晶体,输出了50μW 的490nm 蓝光;增加曲率半径为R50mm 的外腔镜后又得到了70μW 的490nm蓝光。