CN106374329A - 正交偏振双波长同步谐振锁模激光器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实现正交偏振双波长同步谐振锁模激光器，由半导体泵浦源、泵浦光整形系统、键合激光介质、依次形成光回路的谐振腔镜、锁模元件及腔内色散补偿系统组成。在同一谐振腔中利用同一个泵浦源泵浦键合激光介质，实现基于各自晶体、不同波长、正交偏振的激光跃迁，从而实现正交偏振双波长同步谐振锁模运转。通过具备正交偏振双波长输出功能的键合激光介质的使用，不同的波长消耗不同激光介质的上能级粒子数，从根本上避免了两个波长的竞争效应，且两个波长的偏振态可实现正交。该方案具有简单有效、稳定性高、可控性好的优点。

Description

正交偏振双波长同步谐振锁模激光器
技术领域
本发明涉及固体激光器领域，特别涉及一种正交偏振双波长同步谐振锁模激光器。
技术背景
双波长同步谐振锁模激光器可以同步输出两个波长的高重频、短脉冲序列，在基础科研还及工业应用等领域有重要的应用潜力。利用某些无序结构晶体的多峰增益特性可以实现双波长同步、同偏振态锁模，但该方案中两个波长消耗同一激光上能级的粒子数，存在竞争效应，长期运转稳定性存在问题且脉冲偏振态不可调控。
本方案提出一种基于键合激光介质的正交偏振双波长同步谐振锁模激光器。将由增益光谱和吸收光谱相近，线偏振输出的两块激光介质按偏振态正交放置，并通过键合技术实现稳固结合，在同一谐振腔中用同一束泵浦光泵浦键合激光介质，实现基于各自激光介质、不同波长、正交偏振的激光跃迁，从而实现双波长同步谐振锁模运转。该方案具有简单有效、稳定性高、可控性好的特点。本方案提供了一种新型正交偏振双波长同步输出的锁模激光器，能够拓展双波长激光的应用范围，在光通信、光动力学医疗、光计算、非线性频率转换、环境监测、激光遥感、激光雷达及光谱学等领域有广泛的应用前景和使用价值。
发明内容
本发明公开了一种正交偏振双波长同步谐振锁模激光器，属于固体激光技术领域。由半导体泵浦源、泵浦光整形系统、键合激光介质、依次形成光回路的谐振腔镜、锁模元件及腔内色散补偿系统组成。通过具备正交偏振双波长输出功能的键合激光介质的使用，不同的波长消耗不同激光介质的上能级粒子数，从根本上避免了两个波长的竞争效应，且两个波长的偏振态可实现正交。
本发明是以如下技术方案实现的：正交偏振双波长同步谐振锁模激光器，由半导体泵浦源、泵浦光整形系统、键合激光介质、依次形成光回路的谐振腔镜、锁模元件及腔内色散补偿系统组成；沿泵浦光束方向依次设置泵浦光整形系统、谐振腔镜M1、激光键合介质、谐振腔镜M2，在谐振腔镜M1、谐振腔镜M2、谐振腔镜M3、输出耦合镜M4和锁模元件构成的五镜激光谐振腔中的激光经输入谐振腔镜M1反射到谐振腔镜M3上后聚焦到锁模元件，然后沿原路返回，依次再经过谐振腔镜M3、谐振腔镜M1、激光键合介质、谐振腔镜M2，并由谐振腔镜M2反射到色散补偿系统，最后从输出耦合镜M4输出。
进一步的，具备正交偏振双波长输出功能的键合激光介质的使用，其是由增益光谱和吸收光谱相近，线偏振输出的两块激光介质按偏振态正交放置，并通过键合技术实现稳固结合的。
进一步的，双波长激光使用同一个半导体泵浦源泵浦键合激光介质。
进一步的，双波长激光在同一个激光谐振腔中谐振运转，同步输出。
本发明的有益效果是：通过具备正交偏振双波长输出功能的键合激光介质的使用，不同的波长消耗不同激光介质的上能级粒子数，从根本上避免了两个波长的竞争效应，且两个波长的偏振态可实现正交。该方案具有简单有效、稳定性高、可控性好的优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
1-半导体泵浦源，2-泵浦光整形系统，3-键合激光介质，4-锁模元件，5-色散补偿系统，6-谐振腔镜M1，7-谐振腔镜M2，8-谐振腔镜M3，9-谐振腔输出镜M4。
具体实施方式
本实施例将结合附图做进一步的介绍，如图1所示，本发明由半导体泵浦源、泵浦光整形系统、键合激光介质、依次形成光回路的谐振腔镜、锁模元件及腔内色散补偿系统组成；沿泵浦光束方向依次设置泵浦光整形系统、谐振腔镜M1、激光键合介质、谐振腔镜M2，在谐振腔镜M1、谐振腔镜M2、谐振腔镜M3、输出耦合镜M4和锁模元件构成的五镜激光谐振腔中的激光经输入谐振腔镜M1反射到谐振腔镜M3上后聚焦到锁模元件，然后沿原路返回，依次再经过谐振腔镜M3、谐振腔镜M1、激光键合介质、谐振腔镜M2，并由谐振腔镜M2反射到色散补偿系统，最后从输出耦合镜M4输出。
进一步的，具备正交偏振双波长输出功能的键合激光介质的使用，其是由增益光谱和吸收光谱相近，线偏振输出的两块激光介质按偏振态正交放置，并通过键合技术实现稳固结合的。
进一步的，双波长激光使用同一个半导体泵浦源泵浦键合激光介质。
进一步的，双波长激光在同一个激光谐振腔中谐振运转，同步输出。
凡运用本发明说明书及附图内容作出的等效结构变换，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.正交偏振双波长同步谐振锁模激光器，其特征在于，由半导体泵浦源、泵浦光整形系统、键合激光介质、依次形成光回路的谐振腔镜、锁模元件及腔内色散补偿系统组成；沿泵浦光束方向依次设置泵浦光整形系统、谐振腔镜M1、激光键合介质、谐振腔镜M2，在谐振腔镜M1、谐振腔镜M2、谐振腔镜M3、输出耦合镜M4和锁模元件构成的五镜激光谐振腔中的激光经输入谐振腔镜M1反射到谐振腔镜M3上后聚焦到锁模元件，然后沿原路返回，依次再经过谐振腔镜M3、谐振腔镜M1、激光键合介质、谐振腔镜M2，并由谐振腔镜M2反射到色散补偿系统，最后从输出耦合镜M4输出。
2.根据权利要求1所述的正交偏振双波长同步谐振锁模激光器，其特征在于：具备正交偏振双波长输出功能的键合激光介质的使用，其是由增益光谱和吸收光谱相近，线偏振输出的两块激光介质按偏振态正交放置，并通过键合技术实现稳固结合。
3.根据权利要求1所述的正交偏振双波长同步谐振锁模激光器，其特征在于：双波长激光使用同一个半导体泵浦源泵浦键合激光介质。
4.根据权利要求1所述的正交偏振双波长同步谐振锁模激光器，其特征在于：双波长激光同一个激光谐振腔中谐振运转，实现同步输出。
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