CN1979978A - 半导体吸收镜被动锁模激光器的准z型腔结构光路 - Google Patents

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CN1979978A CN 200510126324 CN200510126324A CN1979978A CN 1979978 A CN1979978 A CN 1979978A CN 200510126324 CN200510126324 CN 200510126324 CN 200510126324 A CN200510126324 A CN 200510126324A CN 1979978 A CN1979978 A CN 1979978A
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王勇刚
马骁宇
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Abstract

一种半导体吸收镜被动锁模激光器的准Z型腔结构光路，其中包括：一半导体泵浦系统，该半导体泵浦系统的泵浦波长是808nm；一激光晶体，该激光晶体作为激光介质的同时兼作为激光腔的两个端镜之一；一折叠腔镜，该折叠腔镜位于激光晶体的前端，将激光晶体的光线折叠一角度；一半导体吸收镜，该半导体吸收镜作为吸收体的同时兼作为激光腔的两个端镜之一；一聚焦镜，该聚焦镜位于折叠腔镜和半导体吸收镜之间，将激光聚焦在半导体吸收镜上。

Description

半导体吸收镜被动锁模激光器的准Z型腔结构光路
技术领域
本发明涉及超短脉冲激光领域，特别是指一种半导体吸收镜被动锁模激光器的准Z型腔结构光路。
背景技术
近年来超短脉冲激光技术得到迅速的发展，带动了超短脉冲激光(皮秒、飞秒)在物理、化学、生物医学等领域的发展，促进了上述学科的变革。自1992年起，以瑞士联邦工业学院的凯勒等人为主，国际上掀起了研制半导体吸收镜被动锁模固体皮秒激光器的热潮。通常人们使用V型腔(图2中)或者Z型腔光路(图3中)。V型腔结构简单，但通常调节激光基模光斑与调节吸收镜上激光光斑不能分别进行。Z型腔比V型腔结构复杂，调节光路要难一些，但是调节激光基模光斑与调节吸收镜上激光光斑可以分别进行。近年来，人们更多地使用了Z型腔实现固体激光器的被动锁模。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种适用于半导体吸收镜被动锁模激光器的准Z型腔结构光路，用于固体激光器的被动锁模，实现超短脉冲激光的输出。
本发明一种半导体吸收镜被动锁模激光器的准Z型腔结构光路，其特征在于，其中包括：
一半导体泵浦系统，该半导体泵浦系统的泵浦波长是808nm；
一激光晶体，该激光晶体作为激光介质的同时兼作为激光腔的两个端镜之一；
一折叠腔镜，该折叠腔镜位于激光晶体的前端，将激光晶体的光线折叠一角度；
一半导体吸收镜，该半导体吸收镜作为吸收体的同时兼作为激光腔的两个端镜之一；
一聚焦镜，该聚焦镜位于折叠腔镜和半导体吸收镜之间，将激光聚焦在半导体吸收镜上。
其中该半导体吸收镜和折叠腔镜5及激光晶体3构成一个小于5度的角度。
其中该激光晶体的两端分别镀有镀808nm高透过率，1060nm高反射率膜层和1060nm高透过率膜层。
其中折叠腔镜兼作为激光输出镜，输出率为5-15％。
其中半导体吸收镜的高反射范围在1030-1090nm之间。
附图说明
为进一步说明本发明的技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中：
图1是本发明(准Z型腔)的光路结构图。
图2是现有技术的V型腔的光路结构图。
图3是现有技术的Z型腔的光路结构图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本发明是是一种半导体吸收镜被动锁模激光器的准Z型腔结构光路，其特征在于，其中包括：
一半导体泵浦系统1，该半导体泵浦系统1的泵浦波长是808nm；
一激光晶体3，该激光晶体3作为激光介质的同时兼作为激光腔的两个端镜之一，该激光晶体3的两端分别镀有镀808nm高透过率，1060nm高反射率膜层2和1060nm高透过率膜层4；
一折叠腔镜5，该折叠腔镜5位于激光晶体3的前端，将激光晶体3的光线折叠一角度，该折叠腔镜5兼作为激光输出镜，输出率为5-15％；
一半导体吸收镜7，该半导体吸收镜7作为吸收体的同时兼作为激光腔的两个端镜之一，该半导体吸收镜7和折叠腔镜5及激光晶体3构成一个小于5度的角度，该半导体吸收镜7的高反射范围在1030-1090nm之间；
一聚焦镜6，该聚焦镜6位于折叠腔镜5和半导体吸收镜7之间，将激光聚焦在半导体吸收镜7上。
实施例
请再参阅图1，本发明是一种半导体吸收镜被动锁模Nd：YVO4激光器使用的准Z型腔结构光路。
本实施例的Nd：YVO4激光器使用的准Z型腔结构光路包括808nm半导体泵浦系统1；Nd：YAG激光晶体右测镀808nm高透过率，1060nm高反射率膜层2；Nd：YVO4激光晶体3；Nd：YVO4激光晶体左测镀1060nm高透过率膜层4；折叠腔镜5为一平凸镜兼输出镜，输出率为5-15％，凸面迎光，其曲率半径在100-1000mm；聚焦镜6，焦距在50mm以下，将激光聚焦到半导体吸收镜上，光斑直径在几十微米，以达到半导体吸收镜锁模所需要的功率密度阈值。半导体吸收镜7，起饱和吸收体的作用，兼作为激光腔镜。
采用这种光路的锁模激光器可以产生皮秒量级的超短脉冲激光种子光源，这种皮秒激光器搭建简单，成本低，性能稳定，可以用于光谱学研究、激光加工、卫星测距等领域。
超短脉冲激光从折叠腔镜处分两路输出，输出激光大小与输出率有关。输出率一般为5-15％，输出功率的最大值对应的输出率一般在5-15％之间，同光路设计及泵浦功率有关。吸收镜的高反射区选在1030-1090nm之间，确保其包含了激光波长，使锁模正常运转而且锁模阈值较低。
采用这种准Z型腔结构光路用于Nd：YVO4激光器被动锁模具有一定优势。这种激光腔的光路介于常规的V型腔和Z型腔之间，光路外型上类似于V型腔，但实际上等效于Z型腔。同V型腔相比，它在折叠腔镜和吸收镜之间多了一个聚焦镜，这样就可以通过改变聚焦镜的焦距大小或者调节聚焦镜的位置使得半导体吸收镜上的光斑大小得到改变，从而得到不同脉冲宽度的超短脉冲，与此同时由于基本不改变腔内其他元件的位置，所以基本不改变光路稳区范围。同Z型腔相比，Z型腔的聚焦镜是反射镜，而准Z型腔的聚焦镜是双面增透，放置在激光腔中间的透射镜。采用这种准Z型腔结构的光路使得光路使用的光学元件减少，光路占有空间相应也减少，系统因此可以变得更加小巧紧凑，稳定性也相应提高。

Claims (5)

1、一种半导体吸收镜被动锁模激光器的准Z型腔结构光路，其特征在于，其中包括：
一半导体泵浦系统，该半导体泵浦系统的泵浦波长是808nm；
一激光晶体，该激光晶体作为激光介质的同时兼作为激光腔的两个端镜之一；
一折叠腔镜，该折叠腔镜位于激光晶体的前端，将激光晶体的光线折叠一角度；
一半导体吸收镜，该半导体吸收镜作为吸收体的同时兼作为激光腔的两个端镜之一；
一聚焦镜，该聚焦镜位于折叠腔镜和半导体吸收镜之间，将激光聚焦在半导体吸收镜上。
2、根据权利要求1所述的半导体吸收镜被动锁模激光器的准Z型腔结构光路，其特征在于，其中该半导体吸收镜和折叠腔镜5及激光晶体3构成一个小于5度的角度。
3、根据权利要求1所述的半导体吸收镜被动锁模激光器的准Z型腔结构光路，其特征在于，其中该激光晶体的两端分别镀有镀808nm高透过率，1060nm高反射率膜层和1060nm高透过率膜层。
4、根据权利要求1所述的半导体吸收镜被动锁模激光器的准Z型腔结构光路，其特征在于，其中折叠腔镜兼作为激光输出镜，输出率为5-15％。
5、根据权利要求1所述的半导体吸收镜被动锁模激光器的准Z型腔结构光路，其特征在于，其中半导体吸收镜的高反射范围在1030-1090nm之间。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication