CN103247935A

CN103247935A - 光学各向异性可饱和吸收器件、制备方法及基于该器件的脉冲激光器

Info

Publication number: CN103247935A
Application number: CN2013101393592A
Authority: CN
Inventors: 王枫秋
Original assignee: 王枫秋
Current assignee: Nanjing Nuo Pai laser technology Co., Ltd
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2033-04-19
Also published as: CN103247935B

Abstract

本发明公开了光学各向异性可饱和吸收器件、制备方法及基于该器件的脉冲激光器，将本身具有取向性的可饱和吸收材料，通过拉制形成薄膜，直接沉积到镀膜的光学衬底上，并将其集成到可旋转支架装置中，形成光学各向异性可饱和吸收器件；或将沉积或转移到镀膜的光学衬底上的一种或多种具有可饱和吸收特性的层状材料，通过电子束光刻形成具有相同取向的纳米线结构，并将其集成到可旋转支架装置中，形成光学各向异性可饱和吸收器件；并提供了将该可饱和吸收器件应用于脉冲激光器中实现调Q或者锁模脉冲的方法，基于这种光学各向异性可饱和吸收器件的脉冲激光器稳定性高、功率高、工作波长范围广、输出偏振态可控。

Description

光学各向异性可饱和吸收器件、制备方法及基于该器件的脉冲激光器

技术领域

本发明属于非线性光学以及激光技术领域，具体涉及一种光学各向异性可饱和吸收器件、制备方法及基于该器件的脉冲激光器。

背景技术

脉冲是指每间隔一定时间才发生一次的工作方式。以脉冲工作方式运转的激光器就是脉冲激光器。这类激光脉冲能量大、切割质量好，在加工类激光产品中属于高端产品，近年来在光通信系统、光电传感、生物医学、精密加工等方面得到了广泛的应用。实现激光脉冲一般有锁模和调Q两种方式。

锁模激光器，是输出光脉冲宽度在皮秒量级或更短的激光器的统称（1皮秒=10^-12秒），具有峰值功率高、时间灵敏度高等特点。调Q激光器与锁模激光器相比，一般产生脉冲重复频率更低，脉冲持续时间更长，脉冲能量更高。目前产生锁模或调Q激光器一般有主动方式和被动方式两类技术。由于使用被动方式产生脉冲无需外部电控器件，所以成为当前脉冲激光应用的首选技术。

以被动方式实现激光脉冲的核心器件称为可饱和吸收体，是一种在激光工作波长具有吸收率随入射光功率增大而减小特征（也称光学可饱和吸收）的非线性光学器件。可饱和吸收体根据材料的不同，可具有多种不同器件结构和形态。目前比较成熟的可饱和吸收体是半导体可饱和吸收镜（SESAM）技术，其主要为依赖分子束外延（molecular beam epitaxy）制备而成的III-V族化合物（如InGaAs, InP以及相关材料）多量子阱结构[1]。但在实际应用中，却存在着光谱带宽受限、耦合难度大、损伤阈值低等一系列问题。

近年来，多种低维量子材料（如单壁碳纳米管、石墨烯、多壁碳纳米管、二维拓扑绝缘体等材料）相继被应用于光纤激光器和固态激光器中产生激光脉冲。与SESAM相比，低维量子材料具有工作波长范围广、损伤阈值高等优秀的光学特性。然而，目前基于低维量子材料的可饱和吸收体技术，大多具有微观形态的无序性和不可控性，同时器件的可饱和吸收相关参数难以调控，限制了基于这些器件的脉冲激光器的参数优化范围，导致脉冲激光器的稳定性、功率输出以及偏振态的调控受限，限制了该类激光器的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学各向异性可饱和吸收器件、制备方法及基于该器件的脉冲激光器，其光学各向异性源于沉积在可旋转基底上的具有有序结构的低维量子材料，包括本身具有取向性的可饱和吸收材料（如：单壁碳纳米管(SWNT)薄膜、多壁碳纳米管(MWNT)薄膜）和具有可饱和吸收特性的层状材料（如：石墨烯（也包括氧化石墨烯、还原氧化石墨烯）、硫化钼、二维拓扑绝缘体等形成的纳米线）；并提供了将该各向异性可饱和吸收器件应用到光纤和固态激光器中实现调Q或者锁模运转的方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：利用具有有序结构的低维量子材料对不同偏振角度的入射光具有不同吸收的特性，结合可旋转光学衬底，在可饱和吸收器件中引入光学各向异性，从而对线性和非线性吸收等器件参数实现灵活调控。具体来说，将本身具有取向性的可饱和吸收材料，如超顺排生长的单壁或多壁碳纳米管，通过拉制形成薄膜，直接沉积到镀膜的光学衬底上，并将其集成到可旋转支架装置中，形成光学各向异性可饱和吸收器件；或将沉积或转移到镀膜的光学衬底上的一种或多种具有可饱和吸收特性的层状材料，通过电子束光刻形成具有相同取向的纳米线结构，并将其集成到可旋转支架装置中，形成光学各向异性可饱和吸收器件。以上两种方法通过对取向性的低维量子材料的单次或重复沉积过程，可以实现单层结构或取向性一致多层结构。其中使用的光学衬底可以通过采用磁控溅射（sputtering)或脉冲激光沉积（pulsed laser deposition）方法，实现高反射率或高透射率的镀膜。

本身具有取向性的可饱和吸收材料包括超顺排生长的单壁碳纳米管或多壁碳纳米管，可饱和吸收特性的层状材料包括石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、硫化钼和二维拓扑绝缘体；二维拓扑绝缘体包括硒化铋、碲化铋、碲化銻；光学各向异性的可饱和吸收器件可为单层或多层结构，每层包括本身具有取向性的可饱和吸收材料有序排列形成的薄膜或可饱和吸收层状材料纳米线有序排列形成的取向薄膜。

一种光学各向异性可饱和吸收器件的制备方法，制备步骤如下：将本身具有取向性的可饱和吸收材料，通过拉制形成薄膜，直接沉积到镀膜的光学衬底上，并将其集成到可旋转支架装置中，形成光学各向异性可饱和吸收器件；或将沉积或转移到镀膜的光学衬底上的一种或多种具有可饱和吸收特性的层状材料，通过电子束光刻形成具有相同取向的纳米线结构，并将其集成到可旋转支架装置中，形成光学各向异性可饱和吸收器件。

沉积或转移到镀膜的光学衬底可以通过采用磁控溅射或脉冲激光沉积方法，实现高反射率或高透射率的镀膜。

基于光学各向异性可饱和吸收器件的脉冲激光器，包括基于各向异性可饱和吸收器件的光纤激光器和基于各向异性可饱和吸收器件的固态激光器；其中基于各向异性可饱和吸收器件的光纤激光器，光纤激光器包括谐振腔、泵浦源和泵浦隔离器，谐振腔为环形腔，谐振腔包括由非掺杂光纤依次连接成环的泵浦耦合器、增益介质、隔离器、输出耦合器；还包括光学各向异性可饱和吸收器件，泵浦隔离器通过非掺杂光纤分别与泵浦源和泵浦耦合器连接，光学各向异性可饱和吸收器件可置于泵浦耦合器与增益介质之间、或隔离器与输出耦合器之间、或增益介质与隔离器之间、或输出耦合器与泵浦耦合器之间。

谐振腔为线性腔，谐振腔包括由非掺杂光纤依次连接的全反射镜、泵浦耦合器、增益介质、输出耦合镜；还包括光学各向异性可饱和吸收器件；泵浦隔离器通过非掺杂光纤分别与泵浦源和泵浦耦合器连接；光学各向异性可饱和吸收器件置于全反射镜与泵浦耦合器之间、或泵浦耦合器与增益介质之间、或增益介质与输出耦合镜之间。

光纤激光器中的全反射镜可用光学各向异性可饱和吸收器件、高透射率光学各向异性可饱和吸收器件、或全反射布拉格光栅代替；输出耦合镜可用光学各向异性可饱和吸收器件、半反半透镀膜基底的光学各向异性可饱和吸收器件或部分反射布拉格光栅代替。

光纤激光器中的增益介质为掺杂光纤，为掺杂光纤或具有拉曼增益的光纤，增益光纤的纤芯/包层结构可为单包层或双包层结构；谐振腔内所有光纤均可替换为保偏光纤。上述掺杂光纤，其掺杂元素包括钕(Nd)、镱(Yb)、镨(Pr)、铋(Bi)、铒(Er)、铥(Tm)、钬(Ho)中的一种或者多种；其光纤基质可包括石英、硅酸盐、磷酸盐、碲酸盐、氟化物；增益光纤的纤芯/包层结构可为单包层或双包层结构。

谐振腔内还可包括波长选择器件或滤波器件，用于控制激光输出的中心波长以及输出光谱带宽。

基于各向异性可饱和吸收器件的固态激光器，包括泵浦源和谐振腔，谐振腔包括第一反射镜、增益介质、第二反射镜、第三反射镜和光学各向异性可饱和吸收器件，依次共光轴设置泵浦源、第一反射镜、增益介质和第二反射镜，泵浦源出射的泵浦光通过第一反射镜聚焦进入增益介质，增益介质的输出光经第二反射镜反射进入第三反射镜聚焦，聚焦后的光线进入光学各向异性可饱和吸收器件，部分光通过光学各向异性可饱和吸收器件输出，其余光由光学各向异性可饱和吸收器件反射，沿入射光路返回第一反射镜，再次反射形成谐振。

本发明与现有技术相比，其显著优点：光学各向异性可饱和吸收器件的构成材料具有有序结构，通过旋转衬底可实时调控器件的线性、非线性吸收等光学参数。器件所具有的如上特点是现有技术所不具备的，因而能够提供更好的脉冲工作状态。通过旋转器件引入的新的自由度也提供了一种对脉冲激光输出偏振态实现调控的方式。

附图说明

图1是光学各向异性饱和吸收体的光学表征，其中图1(a)是光学透射率(1550纳米)，图1(b)是拉曼光谱G峰归一化高度。

图2是集成到可旋转衬底上的有相同取向的石墨烯纳米带示意图。

图3是具有高反射率的光学各向异性可饱和吸收器件。

图4是具有高透射率的光学各向异性可饱和吸收器件。

图5-8是本发明第三实施例提供的环形腔光纤激光器的结构图。

图9-14是本发明第四实施例提供的线性腔光纤激光器的结构图。

图15是本发明第七实施例提供的固态激光器的结构图。

图16是集成到可旋转基底上的紧密排列单壁碳纳米管结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

实施例一：结合图1和图15，将化学气相沉积（CVD）法制备的具有高密度的超顺排碳纳米管阵列拉制成具有高度取向性的碳纳米管薄膜。其中碳纳米管为多壁碳纳米管，直径5-10nm, 将该薄膜直接沉积到一个石英衬底上。沿着同一方向，重复上述沉积过程，可以制备具有多层结构的可饱和吸收器件（工作在透射方式）。图1给出了一个利用以上方式制备的具有高度取向性的单层多壁碳纳米管可饱和吸收器件对线偏入射光（波长1550nm）透过率的变化曲线，显示了光学各向异性。对同一器件进行的拉曼光谱的表征，也显示了该器件的强烈的光学各向异性。

实施例二：结合图2，将CVD法（温度1000 ^oC，乙烯和氢气混合）制备的铜箔上的单层石墨烯表面涂布一薄层聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）作为支撑材料。利用FCl₃化学腐蚀掉铜箔，再将表面结合了石墨烯的PMMA贴附在制备好的镀金高反镜衬底，最后用丙酮腐蚀掉PMMA，室温干燥2-4小时，即可实现一定层数石墨烯的转移。利用电子束光刻可以制备宽度约为20nm左右的石墨烯纳米带，石墨烯纳米带之间的间距可根据光刻图形的设定，在50nm – 2000nm之间自由变化，所有石墨烯纳米带的取向一致。将衬底置于一个可自由旋转的光学支架上，即形成了一个具有光学各向异性的石墨烯可饱和吸收器件（工作在反射方式）。

下面结合附图对光学各向异性可饱和吸收器件在激光器内的应用作进一步详细描述：

实施例三，结合附图5-8，泵浦源1可选用中心波长为第一波长值的半导体激光二极管；泵浦隔离器2，用于保护泵浦光源；泵浦耦合器3，用于将输入光导入环形腔内，可选用波分复用耦合器或环形器；增益介质4，用于将第一波长值的泵浦光转换为具有第二波长值的激光；增益介质为掺杂光纤，其掺杂离子包括钕、镱、镨、铋、铒、铥、钬中的一种或者多种；其光纤基质可包括石英、硅酸盐、磷酸盐、碲酸盐、氟化物；增益光纤结构可为单包层结构或双包层结构；隔离器5，用于保证环形腔中激光传输的单向性；如图4所示的高透射率光学各向异性可饱和吸收器件6，用于生成锁模或调Q脉冲以及实现输出激光的线性偏振控制；输出耦合器7。

光纤激光器包括谐振腔、泵浦源1和泵浦隔离器2，谐振腔为环形腔，谐振腔包括由非掺杂光纤依次连接成环的泵浦耦合器3、增益介质4、隔离器5、输出耦合器7；还包括光学各向异性可饱和吸收器件6，泵浦隔离器2通过非掺杂光纤分别与泵浦源1和泵浦耦合器3连接，光学各向异性可饱和吸收器件6置于泵浦耦合器3与增益介质4之间，泵浦源1出射的泵浦光依次通过隔离器2、泵浦耦合器3、光学各向异性可饱和吸收器件6进入增益介质4，增益介质4的输出光在共振腔内依次通过泵浦耦合器3、输出耦合器7，部分光通过输出耦合器7输出谐振腔外，其余光继续沿光纤传输依次通过隔离器5、增益介质4，形成谐振。

光学各向异性可饱和吸收器件6置于隔离器5与输出耦合器7之间；泵浦源1出射的泵浦光依次通过隔离器2、泵浦耦合器3、进入增益介质4，增益介质的输出光在共振腔内依次通过泵浦耦合器3、输出耦合器7，部分光通过输出耦合器7输出谐振腔外，其余光继续沿光纤传输依次通过光学各向异性可饱和吸收器件6、隔离器5、增益介质4，形成谐振。

光学各向异性可饱和吸收器件6置于增益介质4与隔离器5之间；泵浦源1出射的泵浦光依次通过隔离器2、泵浦耦合器3、进入增益介质4，增益介质4的输出光在共振腔内依次通过泵浦耦合器3、输出耦合器7，部分光通过输出耦合器7输出谐振腔外，其余光继续沿光纤传输依次通过隔离器5、光学各向异性可饱和吸收器件6、增益介质4，形成谐振。

光学各向异性可饱和吸收器件6置于输出耦合器7与泵浦耦合器3之间，泵浦源1出射的泵浦光依次通过隔离器2、泵浦耦合器3、进入增益介质4，增益介质4的输出光在共振腔内依次通过泵浦耦合器3、光学各向异性可饱和吸收器件6、输出耦合器7，部分光通过输出耦合器7输出谐振腔外，其余光继续沿光纤传输依次通过隔离器5、增益介质4，形成谐振。

实施例四，结合附图9- 12，泵浦源1，可选用中心波长为第一波长值的半导体激光二极管；泵浦隔离器2，用于保护泵浦光源；泵浦耦合器3，用于将输入光导入线性腔内，可选用波分复用耦合器；全反射镜8（全反射布拉格光栅10）；增益介质4，用于将第一波长值的泵浦光转换为具有第二波长值的激光；增益介质为掺杂光纤，其掺杂离子包括钕、镱、镨、铋、铒、铥、钬中的一种或者多种；其光纤基质可包括石英、硅酸盐、磷酸盐、碲酸盐、氟化物；增益光纤结构可为单包层结构或双包层结构；如图4所示的高透射率光学各向异性可饱和吸收器件6，用于生成锁模或调Q脉冲以及实现输出激光的线性偏振控制；输出耦合镜9（部分反射布拉格光栅11），用于激光输出。

光纤激光器包括谐振腔、泵浦源1和泵浦隔离器2，谐振腔为线性腔，谐振腔包括由非掺杂光纤依次连接的全反射镜8、泵浦耦合器3、增益介质4、输出耦合镜9；还包括光学各向异性可饱和吸收器件6；泵浦隔离器2通过非掺杂光纤分别与泵浦源1和泵浦耦合器3连接，光学各向异性可饱和吸收器件6置于增益介质4与输出耦合镜9之间，其中泵浦源1出射的泵浦光依次通过隔离器2、泵浦耦合器3进入增益介质4、光学各向异性可饱和吸收器件6，增益介质4的输出光在共振腔内被输出耦合镜9（或部分反射布拉格光栅11）反射，部分光通过输出耦合镜9（或部分反射布拉格光栅11）输出腔外，其余反射光依次通过光学各向异性可饱和吸收器件6、增益介质4、泵浦耦合器3，被全反射镜8（或全反射布拉格光栅10）反射，形成谐振。

光学各向异性可饱和吸收器件6置于泵浦耦合器3与增益介质4之间，其中泵浦源1出射的泵浦光依次通过隔离器2、泵浦耦合器3、光学各向异性可饱和吸收器件6进入增益介质4，增益介质4的输出光在共振腔内被输出耦合镜9（或部分反射布拉格光栅11）反射，部分光通过输出耦合镜9（或部分反射布拉格光栅11）输出腔外，其余反射光依次通过增益介质4、光学各向异性可饱和吸收器件6、泵浦耦合器3，被全反射镜8（或全反射布拉格光栅10）反射，形成谐振。

光学各向异性可饱和吸收器件6置于全反射镜8与泵浦耦合器3之间，其中泵浦源1出射的泵浦光依次通过隔离器2、泵浦耦合器3进入增益介质4，增益介质4的输出光在共振腔内被输出耦合镜9（或部分反射布拉格光栅11）反射，部分光通过输出耦合镜9（或部分反射布拉格光栅11）输出腔外，其余反射光依次通过增益介质4、泵浦耦合器3、光学各向异性可饱和吸收器件6，被全反射镜8（或全反射布拉格光栅10）反射，形成谐振。

实施例五，结合附图13和14，泵浦源1，可选用中心波长为第一波长值的半导体激光二极管；泵浦隔离器2，用于保护泵浦光源；泵浦耦合器3，用于将输入光导入线性腔内，可选用波分复用耦合器；全反射镜8（可替换为10全反射布拉格光栅）；4为增益介质，用于将第一波长值的泵浦光转换为具有第二波长值的激光；增益介质为掺杂光纤，其掺杂离子包括钕、镱、镨、铋、铒、铥、钬中的一种或者多种；其光纤基质可包括石英、硅酸盐、磷酸盐、碲酸盐、氟化物；增益光纤结构可为单包层结构或双包层结构；12为有半反半透镀膜基底的光学各向异性可饱和吸收器件，用于生成锁模或调Q脉冲以及实现输出激光的线性偏振控制以及激光输出。

光纤激光器包括谐振腔、泵浦源1和泵浦隔离器2，谐振腔为线性腔，谐振腔包括由非掺杂光纤依次连接的全反射镜8（或全反射布拉格光栅10）、泵浦耦合器3、增益介质4、半反半透镀膜基底的光学各向异性可饱和吸收器件12；泵浦隔离器2通过非掺杂光纤分别与泵浦源1和泵浦耦合器3连接，其中泵浦源1出射的泵浦光依次通过隔离器2、泵浦耦合器3进入增益介质4，增益介质4的输出光在共振腔内被半反半透镀膜基底的光学各向异性可饱和吸收器件12反射，部分光通过半反半透镀膜基底的光学各向异性可饱和吸收器件12输出腔外，其余反射光依次通过增益介质4、泵浦耦合器3，被全反射镜8（或全反射布拉格光栅10）反射，形成谐振。

实施例六，结合附图5-14所示，其中激光腔内所有光纤均为保偏光纤。

实施例七，结合附图15所示，泵浦源1，可选用中心波长为第一波长值的半导体激光二极管；泵浦耦合镜14，可使用第一波长高透、第二波长高反的双色镜，用于将输入光导入共振腔内，并保护泵浦源；增益介质4；聚焦反射镜15；如图3所示的高反射率光学各向异性可饱和吸收器件13，用于生成锁模或调Q脉冲以及实现输出激光的线性偏振控制。

基于各向异性可饱和吸收器件的固态激光器包括固态激光器包括泵浦源1和谐振腔，谐振腔包括第一反射镜14、增益介质4、第二反射镜15、第三反射镜16和光学各向异性可饱和吸收器件6，依次共光轴设置泵浦源1、第一反射镜14、增益介质4和第二反射镜15，泵浦源1出射的泵浦光通过第一反射镜14聚焦进入增益介质4，增益介质的输出光经第二反射镜15反射进入第三反射镜16聚焦，聚焦后的光线进入光学各向异性可饱和吸收器件6，部分光通过光学各向异性可饱和吸收器件6输出，其余光由光学各向异性可饱和吸收器件6反射，沿入射光路返回第一反射镜14，再次反射形成谐振。

Claims

1.一种光学各向异性可饱和吸收器件，其特征在于：将本身具有取向性的可饱和吸收材料，通过拉制形成薄膜，直接沉积到镀膜的光学衬底上，并将其集成到可旋转支架装置中，形成光学各向异性可饱和吸收器件；或将沉积或转移到镀膜的光学衬底上的一种或多种具有可饱和吸收特性的层状材料，通过电子束光刻形成具有相同取向的纳米线结构，并将其集成到可旋转支架装置中，形成光学各向异性可饱和吸收器件；其中本身具有取向性的可饱和吸收材料优选超顺排生长的单壁碳纳米管或多壁碳纳米管，可饱和吸收特性的层状材料包括石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、硫化钼和二维拓扑绝缘体。

2.根据权利要求1所述的光学各向异性可饱和吸收器件，其特征在于：二维拓扑绝缘体优选硒化铋、碲化铋、碲化銻；光学各向异性的可饱和吸收器件可为单层或多层结构，每层包括本身具有取向性的可饱和吸收材料有序排列形成的薄膜或可饱和吸收层状材料纳米线有序排列形成的取向薄膜。

3.一种基于权利要求1所述的光学各向异性可饱和吸收器件的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：将本身具有取向性的可饱和吸收材料，通过拉制形成薄膜，直接沉积到镀膜的光学衬底上，并将其集成到可旋转支架装置中，形成光学各向异性可饱和吸收器件；或将沉积或转移到镀膜的光学衬底上的一种或多种具有可饱和吸收特性的层状材料，通过电子束光刻形成具有相同取向的纳米线结构，并将其集成到可旋转支架装置中，形成光学各向异性可饱和吸收器件；其中本身具有取向性的可饱和吸收材料优选超顺排生长的单壁碳纳米管或多壁碳纳米管，可饱和吸收特性的层状材料优选石墨烯、氧化石墨烯和还原氧化石墨烯、硫化钼和硒化铋、碲化铋、碲化銻。

4.基于光学各向异性可饱和吸收器件的脉冲激光器，其特征在于：包括基于各向异性可饱和吸收器件的光纤激光器和基于各向异性可饱和吸收器件的固态激光器；其中基于各向异性可饱和吸收器件的光纤激光器，光纤激光器包括谐振腔、泵浦源（1）和泵浦隔离器（2），谐振腔为环形腔，谐振腔包括由非掺杂光纤依次连接成环的泵浦耦合器（3）、增益介质（4）、隔离器（5）、输出耦合器（7）；还包括光学各向异性可饱和吸收器件（6），泵浦隔离器（2）通过非掺杂光纤分别与泵浦源（1）和泵浦耦合器（3）连接，光学各向异性可饱和吸收器件（6）可置于泵浦耦合器（3）与增益介质（4）之间、或隔离器（5）与输出耦合器（7）之间、或增益介质（4）与隔离器（5）之间、或输出耦合器（7）与泵浦耦合器（3）之间。

5.根据权利要求4所述的基于光学各向异性可饱和吸收器件的脉冲激光器，其特征在于：基于各向异性可饱和吸收器件的光纤激光器，光纤激光器包括谐振腔、泵浦源（1）和泵浦隔离器（2），谐振腔为线性腔，谐振腔包括由非掺杂光纤依次连接的全反射镜（8）、泵浦耦合器（3）、增益介质（4）、输出耦合镜（9）；还包括光学各向异性可饱和吸收器件（6）；泵浦隔离器（2）通过非掺杂光纤分别与泵浦源（1）和泵浦耦合器（3）连接；光学各向异性可饱和吸收器件（6）置于全反射镜（8）与泵浦耦合器（3）之间、或泵浦耦合器（3）与增益介质（4）之间、或增益介质（4）与输出耦合镜（9）之间。

6.根据权利要求5所述的基于光学各向异性可饱和吸收器件的脉冲激光器，其特征在于：全反射镜（8）可用光学各向异性可饱和吸收器件（6）、或全反射布拉格光栅（10）代替；输出耦合镜（9）可用光学各向异性可饱和吸收器件（6）或部分反射布拉格光栅（11）代替。

7.根据权利要求4或5所述的基于光学各向异性可饱和吸收器件的脉冲激光器，其特征在于：增益介质（4）为掺杂光纤或具有拉曼增益的光纤，增益光纤的纤芯/包层结构可为单包层或双包层结构；谐振腔内所有光纤均可替换为保偏光纤。

8.根据权利要求7所述的基于光学各向异性可饱和吸收器件的脉冲激光器，其特征在于：增益介质（4）为掺杂光纤，其掺杂元素包括钕、镱、镨、铋、铒、铥、钬中的一种或者多种；其光纤基质可包括石英、硅酸盐、磷酸盐、碲酸盐、氟化物；。

9.根据权利要求4或5所述的基于光学各向异性可饱和吸收器件的脉冲激光器，其特征在于：谐振腔内还包括波长选择器件或滤波器件，用于控制激光输出的中心波长以及输出光谱带宽。

10.根据权利要求4所述的基于光学各向异性可饱和吸收器件的脉冲激光器，其特征在于：基于各向异性可饱和吸收器件的固态激光器包括泵浦源（1）和谐振腔，谐振腔包括第一反射镜（14）、增益介质（4）、第二反射镜（15）、第三反射镜（16）和光学各向异性可饱和吸收器件（6），依次共光轴设置泵浦源（1）、第一反射镜（14）、增益介质（4）和第二反射镜（15），泵浦源（1）出射的泵浦光通过第一反射镜（14）聚焦进入增益介质（4），增益介质的输出光经第二反射镜（15）反射进入第三反射镜（16）聚焦，聚焦后的光线进入光学各向异性可饱和吸收器件（6），部分光通过光学各向异性可饱和吸收器件（6）输出，其余光由光学各向异性可饱和吸收器件（6）反射，沿入射光路返回第一反射镜（14），再次反射形成谐振。