CN101562310B - 被动锁模皮秒激光器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种被动锁模皮秒激光器，包括泵浦源，激光晶体，激光腔体、锁模输出结构，泵浦源放置在所述激光晶体的入射端面一侧用于泵浦激光晶体；激光腔体包括平面反射镜和第一平凹镜，所述平面反射镜与所述第一平凹镜的凹面相对的放置于所述第一平凹镜的焦半径处，且所述平面反射镜的法线方向与所述第一平凹镜的轴线之间有一小角度的夹角；所述激光晶体发出的激光在所述激光腔体内振荡，并经所述锁模输出结构锁模输出。本发明第一次采用等效共焦腔的稳腔设计，增大光程，降低重频，且大大缩短腔长和体积。

Description

被动锁模皮秒激光器
技术领域
本发明涉及超短脉冲激光器，具体涉及被动锁模皮秒激光器。
背景技术
随着激光技术的迅速发展及其应用需求的增加，在体积小巧、结构紧凑、性能稳定、全固体化的器件上实现高功率、高光束质量、高效率、高稳定性和长寿命的激光器是激光领域发展的方向。各种学科和工业中对超短脉冲激光的需求日益增加，尤其是应用前景比飞秒激光器更广泛的皮秒激光器(其例如可以用于：国防、工业、医疗、生物等领域)。所以，研制出高质量、高效率、高稳定性的皮秒激光器是当前的重要研究课题。
一种现有锁模皮秒激光器技术采用染料锁模，例如申请号为03114621.X的题为“出光时间高稳定度的被动锁模Nd:YAG皮秒激光器”的中国专利申请中公开的技术方案，其电控系统复杂，体积大。且染料有剧毒，一段时间染料稀释，必须更换，使用寿命短，不利于工程化，而且不利于人体健康。另一种现有锁模皮秒激光器技术采用主动锁模技术，例如参见申请号为03210775.7，题为“激光二极管泵浦皮秒主动锁模固体平面波导激光器”的中国专利申请。因为波导技术发展不成熟，成品率极低，这种皮秒激光器很难得到批量生产，且主动锁模稳定性差。还有一种现有的锁模皮秒激光器技术，是一种实现低重频的被动锁模技术，例如参见申请号为200520000394.7，题为“腔倒空全固态皮秒激光器”的中国实用新型申请，其采用普克尔盒实现腔倒空巨脉冲振荡，对SESAM损伤极大，一旦损伤，不可恢复。
另外，现有技术中激光器的激光腔体很多采用共焦腔结构，这种结构虽然稳定但是腔长较长，结构不紧凑。
综上可以看出，现有技术中，缺少一种结构小巧、性能稳定、低重频被动锁模皮秒激光器。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种性能稳定，体积小巧，低重频的被动锁模皮秒激光器。为了达到上述目的，本发明采取如下技术方案。
一种被动锁模皮秒激光器，包括泵浦源，激光晶体，激光腔体、锁模输出结构，
所述泵浦源放置在所述激光晶体的入射端面一侧用于泵浦所述激光晶体；
所述激光腔体包括平面反射镜和第一平凹镜，所述平面反射镜与所述第一平凹镜的凹面相对的放置于所述第一平凹镜的曲率半径点处，且所述平面反射镜的法线方向与所述第一平凹镜的轴线之间有一小角度的夹角；所述激光晶体镶嵌在所述第一平凹镜中；
所述激光晶体发出的激光在所述激光腔体内振荡，并经所述锁模输出结构锁模输出。
如上所述的被动锁模皮秒激光器，所述平面反射镜的法线方向与所述第一平凹镜的轴线之间的夹角为θ，其中0°＜θ＜1°。
如上所述的被动锁模皮秒激光器，所述第一平凹镜包括一个缺口，所述激光晶体放置在所述缺口位置处，并且所述激光晶体的出射端面位于所述第一平凹镜的圆弧面内。
如上所述的被动锁模皮秒激光器，所述锁模输出结构包括平面输出镜、第二平凹镜和半导体可饱和吸收体，所述平面输出镜为半透半反镜，用于接收来自所述激光晶体的激光并将其部分反射至所述第二平凹镜，所述第二平凹镜将来自所述平面输出镜的激光反射并垂直入射至所述半导体可饱和吸收体。
如上所述的被动锁模皮秒激光器，所述锁模输出结构包括第二平凹镜，半导体可饱和吸收体，偏振片，1/4波片和45°反射镜，所述偏振片接收来自所述激光晶体的激光，并将其经1/4波片反射向第二平凹镜，第二平凹镜用于接收偏振片反射的激光，并将其反射垂直入射至所述半导体可饱和吸收体，所述45°反射镜接收从所述半导体可饱和吸收体反射回并经所述第二平凹镜和所述1/4波片从所述偏振片出射的激光，并将其反射作为输出。
如上所述的被动锁模皮秒激光器，所述激光晶体为Nd:YVO4或Nd:GdVO4，其大小为5mm×5mm×(3mm～5mm)。
如上所述的被动锁模皮秒激光器，所述第一平凹镜的曲率半径在150mm～800mm之间。
如上所述的被动锁模皮秒激光器，所述激光晶体入射端面镀有在泵浦光波长的增透膜、在输出光波长的高反膜，出射端面镀有在输出光波长的增透膜。
如上所述的被动锁模皮秒激光器，还包括聚焦镜，所述聚焦镜放在所述泵浦源和所述激光晶体之间用于会聚所述泵浦源发出的泵浦光至所述激光晶体。
与现有技术相比，本发明第一次采用等效共焦腔的稳腔设计，增大光程，降低重频，且大大缩短腔长和体积。
并且，激光晶体放置在激光腔体的缺口处或镶嵌在激光腔体的端部，使结构更加紧凑。
附图说明
图1示出根据本发明实施例1的被动锁模皮秒激光器的俯视示意图；
图2示出根据本发明实施例1中的被动锁模皮秒激光器中的第一平凹镜的右视图；
图3示出根据本发明实施例2的被动锁模皮秒激光器的俯视示意图；
图4是光束在共焦腔和在根据本发明实施例的被动锁模皮秒激光器的等效共焦腔中传输的对比图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述：
实施例1
如图1所示，根据本发明的实施例1的被动锁模皮秒激光器包括：LD泵浦源1，聚焦镜2，激光晶体3，平面反射镜4，第一平凹镜5(Φ＝20mm)，平面输出镜6，第二平凹镜7(Φ＝10mm)和SESAM(半导体可饱和吸收体)8。LD泵浦源1放在激光晶体3的入射端面一侧用于对其进行泵浦；聚焦镜2放在泵浦源1和激光晶体3之间用于使来自泵浦源1的泵浦光会聚到激光晶体3中，提高泵浦光利用率。平面反射镜4与第一平凹镜5相对的放置在第一平凹镜5的焦半径位置处，从而与其一起构成激光腔体(等效共焦腔)，并且其法线方向与第一平凹镜5的轴线(沿水平方向)的夹角为一小角度的锐角，该锐角大小可以为θ(0°＜θ＜1°)。从而使水平入射在平面反射镜4上的光线不会沿原路返回，而是以小角度2θ反射。
如图2所示，第一平凹镜5上被抛掉3mm-5mm高的圆弧从而在其上形成一个缺口。激光晶体3紧贴第一平凹镜5放置在所述缺口的位置处，并且激光晶体3的出射端面与第一平凹镜5的弧面大体在一个圆弧面内，或者还可以将激光晶体3“镶嵌”在激光腔体的端部(第一平凹镜5)，从而节省空间。虽然图2中给出了被抛掉的缺口的示意图，但是该缺口还可以采用其他形式，只要能够适当的容纳所述激光晶体3即可。激光晶体大小为5mm×5mm×(3mm～5mm)，激光晶体入射端面镀泵浦光波长(808nm)的增透膜、输出光波长(1064nm)高反膜，出射端面镀输出光波长(1064nm)的增透膜。本实施例中，激光晶体3可采用Nd:YVO4、Nd:GdVO4，且晶体角切割采用垂直偏振光输出切割方式。对于其他情况，如果不要求偏振光输出，还可以采用Nd:YAG晶体等。激光晶体3侧面用铟铂包裹后，放在热沉铜块(未示出)里，用支架(未示出)固定在所述缺口处，并采用水冷或者TEC(半导体制冷芯片)进行控温。由于把激光晶体3“镶嵌”在第一平凹镜上，使得激光晶体3构成激光腔体的一部分，进而使激光腔体的结构更加紧凑。
另外，本实施例中，平面输出镜6、第二平凹镜7、SESAM 8组成锁模输出结构，其放置位置可以利用激光进行标定。标定过程如下：用一束激光与第一平凹镜5的法线平行的从激光晶体3的中心处向平面反射镜4入射。平面输出镜6放在该束激光经等效共焦腔连续反射后的出射光路上，第二平凹镜7用于接收从平面输出镜6反射的所述激光，并将其反射垂直入射至SESAM8。这种标定只是作为确定平面输出镜6、第二平凹镜7、SESAM 8位置的一种示例性方式，本领域技术人员应该理解，锁模输出结构的设置可以适当改变，只要能够实现激光的锁模输出即可。
本实施例的被动锁模皮秒激光器的工作过程如下：
LD泵浦源1发出808nm的泵浦激光，该泵浦激光垂直入射到聚焦镜2，经其聚焦后垂直入射到激光晶体3的入射端面从而对其进行泵浦；泵浦光激励晶体工作物质，使其粒子数反转，大量的粒子积累，产生受激辐射，当受激辐射所发出的光在激光腔体内发生多次反射，然后经激光晶体3的入射面反射至平面输出镜6-再反射至第二平凹镜7，激光被SESAM 8反射后，再经第二平凹镜7入射至平面输出镜6，从平面输出镜6输出。本例中，受激发射所产生的光在由平面反射镜4和Φ20mm平凹镜构成的等效共焦腔中往返八次，即光束经A-B-C-D-E-F-G-D-A顺序传输，然后再次经过激光晶体3入射端面反射到平面输出镜；经过平面输出镜6反射传输到第二平凹镜7，再聚焦光束到SESAM 8上，实现皮秒激光锁模。
另外，系统采用的平面输出镜6为半透半反镜，其可以部分反射、部分透射，使系统双路输出，平面输出镜6的激光透过率5％-15％，其角度设置要保证从激光晶体3处接受的激光入射角小于30°，这是为了实现小角度反射，损耗小。激光实现共振锁模后，在振荡过程中，从激光晶体3入射激光部分透射作为输出1，从第二平凹镜7入射的激光部分透射作为输出2，最终实现双路锁模皮秒输出。此双路输出光可用于实现信号光放大，获得倍频激光输出。
实施例2：
如图3，根据本发明的实施例2的被动锁模皮秒激光器包括：LD泵浦源1，聚焦镜2，激光晶体3，平面反射镜4，第一平凹镜5，第二平凹镜7，SESAM8，偏振片9，1/4波片10和45°反射镜11。本实施例中，LD泵浦源1，聚焦镜2，激光晶体3，平面反射镜4，第一平凹镜5以与实施例1相同的方式布置。
第二平凹镜7，SESAM8，偏振片9，1/4波片10和45°反射镜11组成锁模输出结构，其放置位置可以利用激光进行标定。标定过程如下：用一束激光与第一平凹镜5的法线平行的从激光晶体3的中心处向平面反射镜4入射。偏振片9放在该束激光经等效共焦腔连续反射后的出射光路上，并将该束激光经1/4波片10反射向第二平凹镜7，第二平凹镜7用于接收偏振片9反射的所述激光，并将其反射垂直入射至SESAM 8，45°反射镜11接收从SESAM8反射回并经第二平凹镜7和1/4波片10从偏振片9出射的激光，并反射所述激光作为输出。这种标定只是作为确定第二平凹镜7，SESAM 8，偏振片9，1/4波片10和45°反射镜11的位置的一种示例性方式，本领域技术人员应该理解，锁模输出结构的设置可以适当改变，只要能够实现激光的锁模输出即可。
本实施例中，激光晶体3可采用Nd:YVO4、Nd:GdVO4，且晶体角切割采用垂直偏振光输出切割方式。所以，激光晶体3输出垂直偏振光，该垂直偏振光在由平面反射镜4和第一平凹镜5构成的等效共焦腔中往返八次，再次经过激光晶体入射端面反射到偏振片9；激光经偏振片9(其法线方向与入射光束成布儒斯特角(大体等于57°角)放置)反射，垂直通过1/4波片10，经过1/4波片10后变成圆偏振光，再由第二平凹镜7聚焦光束到SESAM上，实现皮秒激光锁模(其中，第二平凹镜7焦距为10mm，SESAM表面尺寸为3mm×3mm)。光束经SESAM 8反射由原路返回，再经第二平凹镜7反射垂直通过1/4波片10，使圆偏振光变成水平偏振光，水平偏振光通过偏振片9透射输出，再由45°反射镜11反射使光束沿系统光路水平出射，实现锁模皮秒水平偏振光输出。减少系统体积，方便机械结构设计。
图4是光束在现有技术中所采用的共焦腔和在根据本发明实施例的被动锁模皮秒激光器的等效共焦腔中传输的对比图。从图中可以看出，光束在由平面反射镜和第一平凹镜(Φ＝20mm)构成的等效共焦腔中往返八次，第一平凹镜5的曲率半径可以在150mm～800mm之间，直径20mm。所以，该具有等效共焦腔的皮秒激光共振腔总光程长度为1m～6m，皮秒脉冲重频25MHz～150MHz。该等效共焦腔在体积比共焦腔小一半的情况下，与其具有几乎相同的光程，实现低重频，而且这种等效共焦腔具有稳腔的特性，性能稳定。
本发明第一次采用了等效共焦腔的稳腔设计，增大光程，降低重频，且大大缩短腔长和体积。并且，本发明将激光晶体“镶嵌”激光腔体的端部，使其作为激光腔体的一部分，大大节省了空间，使激光器的结构更加紧凑。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种被动锁模皮秒激光器，包括泵浦源，激光晶体，激光腔体、锁模输出结构，其特征在于，
所述泵浦源放置在所述激光晶体的入射端面一侧用于泵浦所述激光晶体；
所述激光腔体包括平面反射镜和第一平凹镜，所述平面反射镜与所述第一平凹镜的凹面相对的放置于所述第一平凹镜的曲率半径点处，且所述平面反射镜的法线方向与所述第一平凹镜的轴线之间有一小角度的夹角；所述激光晶体镶嵌在所述第一平凹镜中；
所述激光晶体发出的激光在所述激光腔体内振荡，并经所述锁模输出结构锁模输出。
2.根据权利要求1所述的被动锁模皮秒激光器，其特征在于，所述平面反射镜的法线方向与所述第一平凹镜的轴线之间的夹角为θ，其中0°＜θ＜1°。
3.根据权利要求1所述的被动锁模皮秒激光器，其特征在于，所述第一平凹镜包括一个缺口，所述激光晶体放置在所述缺口位置处，并且所述激光晶体的出射端面位于所述第一平凹镜的圆弧面内。
4.根据权利要求1-3之一所述的被动锁模皮秒激光器，其特征在于，所述锁模输出结构包括平面输出镜、第二平凹镜和半导体可饱和吸收体，所述平面输出镜为半透半反镜，用于接收来自所述激光晶体的激光并将其部分反射至所述第二平凹镜，所述第二平凹镜将来自所述平面输出镜的激光反射并垂直入射至所述半导体可饱和吸收体。
5.根据权利要求1-3之一所述的被动锁模皮秒激光器，其特征在于，所述锁模输出结构包括第二平凹镜，半导体可饱和吸收体，偏振片，1/4波片和45°反射镜，所述偏振片接收来自所述激光晶体的激光，并将其经1/4波片反射向第二平凹镜，第二平凹镜用于接收偏振片反射的激光，并将其反射垂直入射至所述半导体可饱和吸收体，所述45°反射镜接收从所述半导体可饱和吸收体反射回并经所述第二平凹镜和所述1/4波片从所述偏振片出射的激光，并将其反射作为输出。
6.根据权利要求1-3之一所述的被动锁模皮秒激光器，其特征在于，所述激光晶体为Nd:YVO4或Nd:GdVO4，其大小为5mm×5mm×(3mm～5mm)。
7.根据权利要求1-3之一所述的被动锁模皮秒激光器，其特征在于，所述第一平凹镜的曲率半径在150mm～800mm之间。
8.根据权利要求1-3之一所述的被动锁模皮秒激光器，其特征在于，所述激光晶体入射端面镀有在泵浦光波长的增透膜、在输出光波长的高反膜，出射端面镀有在输出光波长的增透膜。
9.根据权利要求1-3之一所述的被动锁模皮秒激光器，其特征在于，还包括聚焦镜，所述聚焦镜放在所述泵浦源和所述激光晶体之间用于会聚所述泵浦源发出的泵浦光至所述激光晶体。
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2363685B1 (de) * 2010-02-09 2013-11-20 Attocube Systems AG Vorrichtung zur Positionserfassung mit konfokalem Fabry-Perot Interferometer
CN102074883B (zh) * 2010-12-14 2012-10-10 聊城大学 一种皮秒激光振荡源
CN102570258A (zh) * 2011-02-25 2012-07-11 北京国科世纪激光技术有限公司 激光器谐振腔
CN102832534B (zh) * 2012-07-20 2015-01-21 中国科学院光电研究院 全固态被动锁模皮秒激光器
CN102882113A (zh) * 2012-09-24 2013-01-16 中国科学院物理研究所 一种ld端面泵浦的被动锁模激光器
KR101849978B1 (ko) 2012-12-18 2018-04-19 삼성전자 주식회사 극자외선 광 발생 장치 및 방법
FR3019388B1 (fr) * 2014-03-27 2017-06-16 Cilas Cavite laser instable a declencheur passif pourvu d'un absorbant saturable a gradient d'absorption
US10605730B2 (en) 2015-05-20 2020-03-31 Quantum-Si Incorporated Optical sources for fluorescent lifetime analysis
KR20180009772A (ko) * 2015-05-20 2018-01-29 퀀텀-에스아이 인코포레이티드 펄스 레이저 및 바이오분석 시스템
US11466316B2 (en) 2015-05-20 2022-10-11 Quantum-Si Incorporated Pulsed laser and bioanalytic system
CN106025783A (zh) * 2016-06-06 2016-10-12 中国工程物理研究院应用电子学研究所 一种快速切换偏振态的调q脉冲激光器
CN107782714A (zh) * 2016-08-24 2018-03-09 中国科学院光电研究院 一种激光脉宽包括皮秒和纳秒两者规格的激光诱导等离子体光谱分析设备
CN106451050B (zh) * 2016-10-12 2019-05-03 电子科技大学 一种全固态宽带可调谐中红外超短脉冲激光器
JP6913169B2 (ja) 2016-12-16 2021-08-04 クアンタム−エスアイ インコーポレイテッドＱｕａｎｔｕｍ−Ｓｉ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ コンパクトなモードロックレーザモジュール
KR20220084181A (ko) 2016-12-16 2022-06-21 퀀텀-에스아이 인코포레이티드 콤팩트한 빔 셰이핑 및 스티어링 어셈블리
CN109212733B (zh) * 2017-07-04 2021-02-05 徐州旭海光电科技有限公司 一种光程折叠器件
CN108173110B (zh) * 2018-02-01 2024-01-09 长春新产业光电技术有限公司 百赫兹百纳秒大能量激光器
CN112424587A (zh) 2018-06-15 2021-02-26 宽腾矽公司 用于具有脉冲光源的先进分析仪器的数据采集控制
CN108777429B (zh) * 2018-06-15 2020-05-05 北京交通大学 一种用于各向异性激光介质的锁模激光器
CN108551076A (zh) * 2018-06-22 2018-09-18 深圳烯光科技有限公司 一种重复频率可调双波长纳焦耳皮秒激光器
CN109802288A (zh) * 2019-03-06 2019-05-24 北京赢圣科技有限公司 高功率全固态紧凑皮秒激光器
US11747561B2 (en) 2019-06-14 2023-09-05 Quantum-Si Incorporated Sliced grating coupler with increased beam alignment sensitivity
CN112186489B (zh) * 2019-07-02 2022-07-12 苏州曼德特光电技术有限公司 自动锁模激光器及其控制方法
CN116009249B (zh) * 2023-03-27 2023-06-30 济南量子技术研究院 一种光学频率梳锁模自动调试方法及系统

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3991385A (en) * 1975-02-03 1976-11-09 Owens-Illinois, Inc. Gas laser with sputter-resistant cathode
US4653063A (en) * 1985-01-25 1987-03-24 Litton Systems, Inc. Laser apparatus
JP3734560B2 (ja) 1996-03-25 2006-01-11 浜松ホトニクス株式会社 超短パルスレーザ装置
US5870415A (en) * 1996-06-10 1999-02-09 Biophotonics Information Laboratories Ltd. Lasers
US6212216B1 (en) * 1996-12-17 2001-04-03 Ramadas M. R. Pillai External cavity micro laser apparatus
US6393035B1 (en) * 1999-02-01 2002-05-21 Gigatera Ag High-repetition rate passively mode-locked solid-state laser
US6834064B1 (en) * 1999-12-08 2004-12-21 Time-Bandwidth Products Ag Mode-locked thin-disk laser
US6816532B2 (en) * 2001-05-15 2004-11-09 Fuji Photo Film Co., Ltd. Laser-diode-excited laser apparatus, fiber laser apparatus, and fiber laser amplifier in which laser medium doped with one of ho3+, sm3+, eu3+, dy3+, er3+, and tb3+is excited with gan-based compound laser diode
AT411411B (de) * 2002-05-17 2003-12-29 Femtolasers Produktions Gmbh Kurzpuls-laservorrichtung mit vorzugsweise passiver modenverkopplung und mehrfachreflexions-teleskop hiefür
US8861563B2 (en) * 2003-01-28 2014-10-14 High Q Laser Gmbh Folding element for a laser-setup
CN1211896C (zh) 2003-04-08 2005-07-20 中国科学院西安光学精密机械研究所 出光时间高稳定度的被动锁模Nd:YAG皮秒激光器
CN2655477Y (zh) 2003-09-19 2004-11-10 中国科学院上海光学精密机械研究所 激光二极管泵浦皮秒主动锁模固体平面波导激光器
WO2005091447A1 (ja) * 2004-03-24 2005-09-29 Japan Science And Technology Agency レーザー装置
CN2754243Y (zh) 2004-12-17 2006-01-25 北京工业大学 偏振态可调的连续及锁模激光器
CN2765348Y (zh) 2005-01-13 2006-03-15 北京工业大学 腔倒空全固态皮秒激光器
CN1979978A (zh) 2005-12-07 2007-06-13 中国科学院半导体研究所 半导体吸收镜被动锁模激光器的准z型腔结构光路
EP1870972A1 (en) * 2006-06-22 2007-12-26 Fujifilm Corporation Mode-locked laser device
JP5319990B2 (ja) 2007-09-28 2013-10-16 富士フイルム株式会社 モード同期固体レーザ装置
US7864821B2 (en) * 2007-09-28 2011-01-04 Fujifilm Corporation Mode-locked solid-state laser apparatus
JP5456994B2 (ja) * 2008-06-20 2014-04-02 富士フイルム株式会社 モード同期固体レーザ装置
JP2010103428A (ja) * 2008-10-27 2010-05-06 Fujifilm Corp モード同期レーザ装置、超短パルス光源装置、広帯域光源装置、非線形光学顕微装置、記録装置、及び光コヒーレンストモグラフィ装置

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