CN115693365A - 一种同步泵浦锁模超短脉冲激光装置及其锁模方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种同步泵浦锁模超短脉冲激光装置，包括具有第一振荡腔的掺镱全光纤激光器和具有第二振荡腔的掺钛蓝宝石飞秒激光器，其中所述掺镱全光纤激光器用于输出具有第一中心波长的第一脉冲序列作为泵浦光，或通过倍频器倍频为第二脉冲序列以作为泵浦光；所述掺钛蓝宝石飞秒激光器由所述泵浦光泵浦，产生具有目标中心波长的目标脉冲序列并输出；以及其中，根据所述第一振荡腔的长度调节所述第二振荡腔的长度以使得所述第一脉冲序列与所述目标脉冲序列被同步泵浦锁模。本发明所述的方法和装置锁模容易，稳定性高，可同时输出不同中心波长且彼此同步锁模的飞秒或皮秒激光，而且成本大大降低。

Description

一种同步泵浦锁模超短脉冲激光装置及其锁模方法

技术领域

本发明涉及超快激光技术领域，具体涉及一种同步泵浦锁模超短脉冲激光装置及其锁模方法。

背景技术

典型的超短脉冲激光例如脉冲持续时间为10^-15秒量级的飞秒激光具有重要的应用前景和研究价值。飞秒级的超短激光脉冲是通过锁模技术来实现的。激光器产生的激光通常包含不同的频率成分，每一种频率成分就称为一个纵模。虽然每个纵模的不同部分各自步调一致，但各纵模间步调却不相同。锁模即要求激光器中的激光的多个模式之间保持固定的相位，由于不同模式的彼此同步而建立起相生干涉，从而产生脉冲激光。常规的锁模方法有主动锁模、被动锁模两种。主动锁模通过由外部向激光器提供调制信号的途径来周期性地改变激光器的增益或损耗从而达到锁模目的；而被动锁模则是利用材料的非线性吸收或非线性相变的特性来达到锁模目的。随着激光技术的发展，特别是掺钛蓝宝石晶体的日益成熟，其优异光学性质使得可以利用克尔透镜效应实现被动锁模和输出飞秒激光。常规的克尔透镜锁模钛宝石飞秒激光器采用的泵浦源是连续绿光激光，其品质要求高稳定、低噪声和高光束质量等。该泵浦激光只有美国光谱物理公司、相干公司、LightHouse公司、英国的Laser Quantum等少数公司有能力生产，导致飞秒激光器造价非常贵，其较高的成本阻碍了其在科研、医疗、工业加工等领域的更广泛应用。

传统钛宝石(掺钛蓝宝石)飞秒振荡器要实现稳定的克尔透镜锁模，必须精密调节钛宝石晶体中的光斑形状和大小，长时间稳定的锁模状态取决于泵浦源的品质。此外，钛宝石振荡器只有中心波长为800nm的宽光谱输出，也限制了其应用范围。

发明内容

针对现有技术存在的上述锁模困难，输出波长单一且成本高昂等技术问题，本发明提供一种同步泵浦超短脉冲激光装置，包括具有第一振荡腔的全光纤激光器和具有第二振荡腔的飞秒激光器，其中，

所述全光纤激光器用于输出具有第一中心波长的第一脉冲序列作为泵浦光；

所述飞秒激光器由所述泵浦光泵浦，产生具有目标中心波长的目标脉冲序列并输出；以及

其中，根据所述第一振荡腔的长度调节所述第二振荡腔的长度以使得所述第一脉冲序列与所述目标脉冲序列被同步泵浦锁模。

根据本发明的装置，优选地，还包括倍频器，其中所述倍频器用于将所述第一脉冲序列倍频为具有第二中心波长的第二脉冲序列以作为所述泵浦光；以及

所述第二脉冲序列与所述目标脉冲序列被同步泵浦锁模。

根据本发明的装置，优选地，所述全光纤激光器为掺镱全光纤激光器，其采用NPE锁模方法输出所述第一脉冲序列。

根据本发明的装置，优选地，所述飞秒激光器为掺钛蓝宝石飞秒激光器，其采用克尔透镜锁模方法输出所述目标脉冲序列。

根据本发明的装置，优选地，所述倍频器采用LBO晶体或BBO晶体。

根据本发明的装置，优选地，所述飞秒激光器包括：

凸透镜和掺钛蓝宝石晶体，其中所述泵浦光通过所述凸透镜聚焦到所述掺钛蓝宝石晶体以泵浦产生所述目标脉冲序列；以及

第一臂和第二臂，其中所述目标脉冲序列在所述第一臂和第二臂之间振荡，所述第一臂和第二臂的光路之和形成所述第二振荡腔的完整光路；

其中，通过调节所述第一臂的长度以调节所述第二振荡腔的光路长度；以及

其中所述第二臂作为所述同步泵浦飞秒激光装置的输出端输出所述目标脉冲序列；以及

其中，所述凸透镜面向所述掺钛蓝宝石晶体的一侧镀有增反膜，面向入射的所述泵浦光的另一侧镀有增透膜。

根据本发明的装置，优选地，所述第一臂包括依次布置的第一0度凹面反射啁啾镜、第四0度全反射镜、第一0度平面反射啁啾镜和第三0度全反射镜；

其中，所产生的目标脉冲序列中的一部分依次被所述第一0度凹面反射啁啾镜、所述第四0度全反射镜、所述第一0度平面反射啁啾镜反射到所述第三0度全反射镜并原路返回以形成所述第一臂的光路。

根据本发明的装置，优选地，所述第二臂包括依次布置的第二0度凹面反射啁啾镜、第二0度平面反射啁啾镜和输出镜；

其中，所产生的目标脉冲序列中的另一部分依次被所述第二0度凹面反射啁啾镜和所述第二0度平面反射啁啾镜反射到所述输出镜并分别被所述输出镜反射和透射，其中所述反射的部分原路返回以形成所述第二臂的光路，所述透射的部分通过所述输出镜输出以作为所述同步泵浦飞秒激光装置的输出光。

根据本发明的装置，优选地，所述掺钛蓝宝石飞秒激光器还包括平移台，

其中所述平移台与所述第三0度全反射镜耦合以用于调节所述第一臂的长度，以使得所述第一振荡腔与所述第二振荡腔的光路长度一致。

根据本发明的装置，优选地，所述输出镜为透射率为10％的输出镜。

根据本发明的装置，优选地，

还能够对所述泵浦光和所述目标脉冲序列进行差频以及和频操作，以输出其它波长的且同步锁模的脉冲序列。

本发明的第二方面提供一种利用以上所述的装置产生同步锁模的激光脉冲序列的方法，其中，通过调节所述第一振荡腔的长度等于所述第二振荡腔的长度，使得所述第一脉冲序列与所述目标脉冲序列被同步泵浦锁模。

根据本发明的同步泵浦飞秒激光装置及其锁模方法，具有锁模容易，稳定性高，可同时输出不同中心波长且同步锁模的飞秒或者皮秒激光的优点，而且成本大大降低，具有实现工业应用级别的稳定性和可靠性高的优势，具有重要的应用价值和科学意义。

附图说明

以下参照附图以示例性而非限制性的方式对本发明实施例作进一步说明，附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。其中：

图1示出了根据本发明实施例的可锁模的同步泵浦飞秒激光装置的示意图；

图2示出了根据本发明实施例的掺镱全光纤激光器锁模重复频率示意图，横轴为频率，纵轴为相对强度；

图3示出了根据本发明实施例的掺镱全光纤激光器产生的飞秒激光脉冲示意图，横轴为时间延迟，纵轴为相对强度；

图4示出了根据本发明实施例的可锁模的同步泵浦飞秒激光装置锁模重复频率示意图，横轴为频率，纵轴为相对强度；

图5示出了根据本发明实施例的可锁模的同步泵浦飞秒激光装置所产生的飞秒激光脉冲序列示意图，横轴为时间延迟，纵轴为相对强度。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。

发明人在研究中发现：常规的飞秒激光器，例如掺钛蓝宝石飞秒激光器(振荡器)是采用泵浦光源发出的连续绿光激光来泵浦的，通过优化凹面反射镜位置后，采用手动推腔中某个镜片给振荡器一个微扰实现锁模。这种锁模方式难度极大，需要精确调节凹面反射镜的位置和不停地推动镜片来试锁模，而且对泵浦激光的稳定性、噪声、光束质量要求非常高，不仅导致锁模困难，而且成本高价格贵。与之相比，同步泵浦锁模只需要将两个振荡器的腔长调节到相同就可以自动实现锁模，不需要人为给一个微扰才能实现锁模，而且光纤飞秒激光器是全光纤结构，技术成熟且成本低。

基于此，发明人采用锁模输出的泵浦光泵浦飞秒激光器，并由同步泵浦锁模技术实现精准并稳定地锁模输出飞秒激光。相比较常规方案，该方案所设计的同步泵浦飞秒激光装置具有稳定性高，不需要人为启动，可以实现自动锁模，可输出多种波长的激光且制作成本大大降低的技术优势，具有重要的应用价值和科学意义。

图1为根据本发明的一个优选实施例的同步泵浦飞秒激光装置，其通过同步泵浦技术泵浦掺钛蓝宝石晶体，从而锁模输出飞秒激光。该装置包括依次放置的掺镱(Yb)全光纤激光器1、倍频器2、掺钛蓝宝石飞秒激光器3三部分组成。其中Yb全光纤激光器1作为泵浦掺钛蓝宝石飞秒激光器3的泵浦源，所述掺钛蓝宝石飞秒激光器3具有振荡腔结构特征(也因此可以称为掺钛蓝宝石飞秒振荡器)，具体包括依次放置的第一凸透镜31、第一0度凹面反射啁啾镜32、掺钛蓝宝石晶体33、第二0度凹面反射啁啾镜34、第一0度平面反射啁啾镜35、手动平移台36、第二0度平面反射啁啾镜37、输出镜38、第三0度全反射镜39、第四0度全反镜310。优选地，掺钛蓝宝石晶体33以布儒斯特角相对于Yb全光纤激光器1输出的泵浦激光放置。所述振荡腔使得从掺钛蓝宝石晶体33泵浦辐射出的激光沿着振荡腔往返，当满足谐振条件时形成持续的相干振荡，在腔内形成频率和相位一致的放大光束，并能够根据振荡腔的光路长度等变量调控对特定纵模、频率或方向的激光进行选择。

本实施例中锁模飞秒激光产生过程如下，使用Yb全光纤激光器1以产生第一中心波长(例如1030nm)的第一飞秒脉冲序列。将所述飞秒脉冲序列经由倍频器2倍频为第二中心波长(例如515nm)的第二飞秒脉冲序列。所述第二飞秒脉冲序列通过第一凸透镜31而聚焦，然后透射通过第一0度凹面反射啁啾镜32，入射到掺钛蓝宝石晶体33中，使得掺钛蓝钛宝石晶体33被其激励(泵浦)而产生具有目标中心波长(例如800nm)的目标飞秒脉冲序列，其也被称为荧光。所述荧光通过第一0度凹面反射啁啾镜32和第二0度凹面反射啁啾镜34分两路进行收集，其中：一部分荧光通过第一0度凹面反射啁啾镜32反射到第四0度全反镜310，再反射到第一0度平面反射啁啾镜35，再次反射到第三0度全反射镜39，第三0度全反射镜39的反射光沿原路返回，由此形成掺钛蓝宝石飞秒激光器3的振荡腔的第一臂，所述荧光在振荡腔中往复振荡；另一部分荧光由第二0度凹面反射啁啾镜34反射到第二0度平面反射啁啾镜37，再反射到输出镜38(例如T＝10％输出镜)，此时，其中一部分透射通过输出镜38向外输出，形成同步泵浦飞秒激光装置的输出端，另一部分原路返回该振荡腔振荡，形成掺钛蓝宝石飞秒激光器3的振荡腔的第二臂。经过优化输出镜38和第三0度全反射镜39的俯仰和水平旋转，掺钛蓝宝石飞秒激光器3可以输出稳定锁模的具有目标中心波长(例如800nm)的直流脉冲激光，由输出镜38透射输出。其中第一、第二和目标中心波长互不相等。

第一0度凹面反射啁啾镜32、第二0度凹面反射啁啾镜34、第一0度平面反射啁啾镜35、第二0度平面反射啁啾镜37是负色散啁啾镜，用于反射掺钛蓝宝石晶体33产生的荧光(激光)到下一级，并且对荧光在掺钛蓝宝石晶体33和空气中的材料色散提供补偿。

所述第三0度全反射镜39和第四0度全反射镜310，用于反射激光到下一级以折叠光路，使激光振荡腔更紧凑。具体地，第三0度全反射镜39安装在手动平移台36上，通过调节平移台36，可以改变第三0度全反镜39的位置，从而精确调节掺钛蓝宝石飞秒激光器3的振荡腔腔长。一般地，钛蓝宝石飞秒激光器3腔长为以下两段光路之和：

(1)掺钛蓝钛宝石晶体33激发的荧光从第二0度凹面反射啁啾镜34到第二0度平面反射啁啾镜37到输出镜38的距离；以及

(2)掺钛蓝钛宝石晶体33激发的荧光从第一0度凹面反射啁啾镜32到第四0度全反镜310，到第一0度平面反射啁啾镜35，再到第三0度全反射镜39的距离。

上述钛蓝宝石飞秒激光器3的腔长与所述Yb全光纤激光器的腔长相等时实现掺钛蓝宝石飞秒激光器3所输出的飞秒激光脉冲(即飞秒脉冲序列)与飞秒Yb全光纤激光器1输出的泵浦光的脉冲序列同步，由此使得掺钛蓝宝石飞秒激光器3实现同步泵浦锁模，输出稳定的飞秒激光脉冲。

在根据本发明的进一步优选的实施例中，具体地，Yb全光纤激光器1优选地采用NPE(非线性偏振演化)锁模技术，并且其腔长是固定的。Yb全光纤激光器1输出的超短激光脉冲的参数可以被设置为：中心波长1030nm、重复频率75MHz、平均功率10W、脉冲宽度150fs。

倍频器2优选地采用LBO晶体，口径为5×5×2.4mm³，切割角度为Φ＝13.6度，θ＝90度。该超短激光脉冲被注入到倍频器2中倍频后输出中心波长515nm、平均功率5W，重复频率75MNz，脉冲宽度170fs的激光脉冲。

掺钛蓝宝石飞秒激光器3优选地采用克尔透镜锁模，锁模精度进一步提升。掺钛蓝宝石飞秒激光器3中的第一凸面透镜31的口径为12.7mm，焦距为100mm，在其双面镀有对中心波长为515nm的增透膜，透过率大于99.5％。第一0度凹面反射啁啾镜32和第二0度凹面反射啁啾镜34优选地可以是平凹反射镜，其具有12.7mm的口径，100mm的凹面曲率半径，其中凹面镀膜对700nm到900nm波长范围内的反射率大于99.5％，对中心波长为515nm的透过率大于95％，并且提供从700nm到900nm的色散量为-70fs²。

掺钛蓝宝石晶体33，优选地尺寸为4×4×4mm，晶体切割方向为布儒斯特角度，掺杂浓度为0.1％，对515nm激光吸收率大于90％。

第一0度平面反射啁啾镜35和第二0度平面反射啁啾镜37，优选为口径大小为12.7mm，对于光谱从700nm到900nm范围内的反射率大于99.5％,并且提供从700nm到900nm的色散量为-50fs²。

平移台36，优选地大小为40×40mm，移动范围为12mm，精度小于1μm。

第三0度全反射镜39和第四0度全反镜310，优选地大小为12.7mm，前表面镀膜对于光谱范围从700nm到900nm内的反射率大于99.5％。

输出镜38优选地为T＝10％输出镜，其口径大小为12.7mm，厚度为3mm，前表面镀有对光谱范围从700nm到900nm反射率为90％的膜，后表面镀有对从光谱范围从700nm到900nm透过率大于99.5％的膜。

图2示出了根据本发明的另一个具体实施例中的Yb全光纤激光器的锁模泵浦飞秒激光的重复频率示意图，其中横轴为频率，纵轴为相对强度；图3示出了根据图2所示的实施例中的Yb全光纤激光器产生的锁模泵浦飞秒激光脉冲示意图，其中横轴为时间延迟，纵轴为相对强度。

在本具体实施例中，首先由Yb全光纤激光器1采用NPE锁模产生脉冲宽度为150fs，中心波长为1030nm，重复频率为75MHz的激光脉冲作为泵浦激光，其功率为10W，如图2和图3所示。该激光脉冲入射到倍频器2中进行倍频后产生功率为5W，脉冲宽度为170fs，中心波长为515nm，重复频率为75MHz的泵浦激光脉冲；515nm的泵浦激光脉冲依次透射通过第一凸面透镜31和第一0度凹面反射啁啾镜32，聚焦到掺钛蓝宝石晶体33中，掺钛蓝钛宝石晶体33在中心波长为515nm的激光激励下产生荧光经过对输出镜38和第三0度全反射镜39的俯仰和水平旋转的优化调节，可以输出稳定的中心波长为800nm的直流激光(目标飞秒脉冲序列)，其功率可大于400mW。通过调节平移台36，能够改变掺钛蓝宝石飞秒激光器3的腔长，最终使得掺钛蓝宝石飞秒激光器3输出的飞秒激光的脉冲重复频率与Yb全光纤激光器1的脉冲重复频率完全一致(即实现同步)。实现上述同步后，就可以实现稳定锁模，输出中心波长为800nm，脉冲宽度小于10fs，重复频率为75MHz，平均功率大于200mW的飞秒激光输出。

图4示出了根据图2的实施例中的同步泵浦飞秒激光装置输出的锁模飞秒激光重复频率示意图，横轴为频率，纵轴为相对强度；图5示出了根据图2的实施例的同步泵浦飞秒激光装置所产生的锁模飞秒激光脉冲序列示意图，横轴为频率，纵轴为相对强度。

在本实施例中，由Yb全光纤激光器1输出中心波长1030nm的飞秒脉冲序列，由倍频器2输出中心波长为515nm的飞秒脉冲序列，由掺钛蓝宝石飞秒激光器3输出中心波长800nm的飞秒脉冲序列，且上述三路飞秒脉冲序列是严格且稳定同步锁模输出的。

根据本发明的另一实施例，提供一种输出稳定锁模的飞秒激光的方法，一般性地，该方法可以包括以下步骤：

步骤1，由Yb全光纤激光器作为泵浦光源产生具有第一中心波长的第一飞秒激光脉冲序列，并采用NPE锁模方法对其锁模；

步骤2，将其经过倍频后获得高功率且具有第二中心波长的第二飞秒激光脉冲序列；

步骤3，随后将第二飞秒激光脉冲序列作为泵浦激光聚焦到掺钛蓝宝石飞秒激光器的掺钛蓝宝石晶体上；

步骤4，精密微调掺钛蓝宝石飞秒激光器的腔长，当所述腔长与所述Yb全光纤激光器的腔长相等时，掺钛蓝宝石飞秒激光器实现精确锁模输出目标中心波长的目标飞秒激光脉冲序列，并且该目标飞秒激光脉冲序列与Yb全光纤激光器输出的飞秒激光脉冲同步。

在根据本发明的另一实施例中，平移台36为高精度手动平移台，用于将掺钛蓝宝石飞秒激光器3的某一镜片(例如第三0度全反射镜39)的位置进行精确平移，从而精确改变腔长和激光重复频率。

在根据本发明的另一实施例中，倍频器2包括BBO晶体。

在根据本发明的另一实施例中，由泵浦光源(如Yb全光纤激光器1)产生足以激励掺钛蓝宝石发出荧光的飞秒激光脉冲而无需使用额外的倍频器2。

在根据本发明的另一实施例中，根据与上述实施例不同之处在于，泵浦激光器输出皮秒脉冲激光，从而由泵浦激光器、倍频器、和由泵浦激光器泵浦的掺钛蓝宝石激光器分别输出同步锁模的三路不同中心波长的皮秒激光脉冲。

在根据本发明的又一实施例中，进一步地，借助三路不同中心波长的飞秒或皮秒激光脉冲，可以容易地设计方案以通过差频和和频方法产生其他波长的飞秒或皮秒激光脉冲，所生成的其他波长的飞秒或皮秒激光脉冲同样与所述三路激光脉冲同步，具有稳定的锁模。

在根据本发明的另一变形实施例中，所述同步泵浦飞秒激光装置在所述掺钛蓝宝石飞秒激光器3之外还可以具有至少一个其他种类的固态激光器或类似受激发装置，从而能够并行输出多路(例如至少四路)不同中心波长或模式的，且同步锁模的飞秒或皮秒激光脉冲；以及通过差频和和频实现更多中心波长或模式的同步锁模的飞秒或皮秒激光脉冲。

根据本发明的各个实施例所述的方法和装置，其中第一0度凹面反射啁啾镜和第二0度凹面反射啁啾镜，第一0度平面反射啁啾镜、第二0度平面反射啁啾镜用于对掺钛蓝宝石飞秒激光器中的光路进行色散补偿以增加飞秒脉冲锁模的精确度；所述第三0度全反射镜、第四0度全反射镜，用于反射激光折叠光路使激光腔更紧凑。其中所述“0度”特征表示该反射镜在该0度入射方向(垂直入射)的反射效率达到最优。

根据本发明的各个实施例所述的方法和装置，其中泵浦光源还可以采用其他全光纤激光器或其他泵浦源，被泵浦的所述飞秒激光器还可以采用具有其他复合激光晶体的飞秒激光器。

根据本发明的各个实施例所述的方法和装置，旨在提供一种基于Yb全光纤激光器输出的飞秒激光脉冲经过倍频后与掺钛蓝宝石飞秒振荡器同步，从而实现锁模输出飞秒或皮秒激光脉冲的方案，其锁模步骤简洁，难度低，锁模精度可精密调控的同时还保持结构紧凑，易于小型化。

根据本发明的各个实施例所述的方法和装置，旨在提供一种稳定锁模的飞秒激光脉冲，在上述优选的技术方案中由于精确的光路设计以及参数设定，其输出的飞秒激光脉冲的脉冲宽度小于10fs，重复频率为75MHz，平均功率大于400mW，脉冲宽度极小且平均功率高。

根据本发明各个实施例所述的方法和装置，还旨在提供一种不仅能够输出多路同步锁模但具有不同中心波长的飞秒或皮秒激光脉冲，还可以进一步通过差频或和频产生具有与前者同步锁模的其他中心波长激光脉冲的方案，灵活性较高，可以应用于较广的实验或生产场景。

根据本发明各个实施例所述的方法和装置，采用全光纤飞秒激光器输出飞秒脉冲激光，从而取代了现有技术中的连续激光以作为泵浦光，提供一种新的低成本锁模方案，而且避免了外部人员介入并多次手动操作推动锁模过程，实现稳定可靠的高功率锁模飞秒脉冲序列，也具有重要的应用价值和科学意义。

虽然本发明已经通过优选实施例进行了描述，然而本发明并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本发明范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。

Claims (10)

1.一种同步泵浦锁模超短脉冲激光装置，包括具有第一振荡腔的全光纤激光器和具有第二振荡腔的飞秒激光器，其特征在于，

所述全光纤激光器用于输出具有第一中心波长的第一脉冲序列作为泵浦光；

所述飞秒激光器由所述泵浦光泵浦，产生具有目标中心波长的目标脉冲序列并输出；以及

其中，根据所述第一振荡腔的长度调节所述第二振荡腔的长度以使得所述第一脉冲序列与所述目标脉冲序列被同步泵浦锁模。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括倍频器，其中所述倍频器用于将所述第一脉冲序列倍频为具有第二中心波长的第二脉冲序列以作为所述泵浦光；以及

所述第二脉冲序列与所述目标脉冲序列被同步泵浦锁模。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述全光纤激光器为掺镱全光纤激光器，其采用NPE锁模方法输出所述第一脉冲序列。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述飞秒激光器为掺钛蓝宝石飞秒激光器，其采用克尔透镜锁模方法输出所述目标脉冲序列。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述倍频器采用LBO晶体或BBO晶体。

6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述飞秒激光器包括：

凸透镜和掺钛蓝宝石晶体，其中所述泵浦光通过所述凸透镜聚焦到所述掺钛蓝宝石晶体以泵浦产生所述目标脉冲序列；

第一臂和第二臂，其中所述目标脉冲序列在所述第一臂和第二臂之间振荡，所述第一臂和第二臂的光路之和形成所述第二振荡腔的完整光路；

其中，通过调节所述第一臂的长度以调节所述第二振荡腔的光路长度；

其中，所述第二臂作为所述同步泵浦飞秒激光装置的输出端输出所述目标脉冲序列；以及

其中，所述凸透镜面向所述掺钛蓝宝石晶体的一侧镀有增反膜，面向入射的所述泵浦光的另一侧镀有增透膜。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一臂包括依次布置的第一0度凹面反射啁啾镜、第四0度全反射镜、第一0度平面反射啁啾镜和第三0度全反射镜；

其中，所产生的目标脉冲序列中的一部分依次被所述第一0度凹面反射啁啾镜、所述第四0度全反射镜、所述第一0度平面反射啁啾镜反射到所述第三0度全反射镜并原路返回以形成所述第一臂的光路。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二臂包括依次布置的第二0度凹面反射啁啾镜、第二0度平面反射啁啾镜和输出镜；

其中，所产生的目标脉冲序列中的另一部分依次被所述第二0度凹面反射啁啾镜和所述第二0度平面反射啁啾镜反射到所述输出镜并分别被所述输出镜反射和透射，其中所述反射的部分原路返回以形成所述第二臂的光路，所述透射的部分通过所述输出镜输出以作为所述同步泵浦飞秒激光装置的输出光。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述掺钛蓝宝石飞秒激光器还包括平移台，

其中所述平移台与所述第三0度全反射镜耦合以用于调节所述第一臂的长度，以使得所述第一振荡腔与所述第二振荡腔的光路长度一致。

10.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，还能够对所述泵浦光和所述目标脉冲序列进行差频以及和频操作，以输出其它波长的且同步锁模的脉冲序列。

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