一種脈寬可調諧被動鎖模激光器制造技術

本發明專利技術公開了一種脈寬可調諧被動鎖模激光器，包括：880nm泵浦源通過泵浦光傳輸光纖耦合至泵浦光耦合系統，泵浦光耦合系統與雙色鏡耦合，雙色鏡分別與增益晶體和平凹反射鏡組耦合，增益晶體、腔長調節器和平面輸出鏡依次耦合，平凹反射鏡組與半導體可飽和吸收體耦合；其中，平面輸出鏡和半導體可飽和吸收體之間的組件共同組成激光器的諧振腔；腔長調節器由兩個三棱鏡組成，通過調節兩個三棱鏡的距離實現連續調節諧振腔的腔長。本發明專利技術通過調節這兩個三棱鏡的距離，可以輕松的調節諧振腔的腔長，以連續調節激光輸出脈沖寬度，得到不同脈沖寬度的激光，解決了現有技術無法輸出脈沖寬度小于100ps的連續可調諧鎖模激光的問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及激光
，特別是涉及一種脈寬可調諧被動鎖模激光器。
技術介紹
全固態皮秒激光器在科研、醫藥和激光微納加工等領域有著廣泛和重要的應用，如非線性頻率轉換、生物光子學、激光測距和激光微加工等。不同的使用領域需要不同的鎖模皮秒脈寬，如“冷加工”需要的脈沖寬度小于15ps，為了再生放大得到kHz的大能量綠光，激光測距需要的脈沖寬度可以放寬到30ps等。因此，研制脈寬可調諧被動鎖模激光器成為當前研究的熱點。被動鎖模激光器產生的高重復頻率光脈沖具有極窄的脈沖寬度（10-10-10-15秒），而且單個脈沖相當穩定，可以作為再生放大器和皮秒放大器穩定的種子源。由于半導體可飽和吸收體的恢復時間一定，輸出脈沖寬度變化很小，可以通過在諧振腔內插入不同厚度的標準具，對腔內激光模式進行調制，最終得到了平均功率為7.3W，脈沖重復頻率為108MHz，脈寬范圍在34ps至1ns的激光輸出，脈沖的調諧范圍寬，但每改變一次脈寬，就需要插入不同的標準具，不能實現連續精確調諧。而且，脈寬大于90ps的輸出，可以通過更簡單的諧振腔輸出。對于脈寬大于200ps的脈寬，可以通過Cr4+鍵合晶體或者二極管直接調制輸出。所以，能夠在10ps～100ps之間連續調諧，是當前研究的難點，中國科學院上海精密機械研究所的林華等人采用通過控制兩塊晶體的不同泵浦比例，可以實現脈寬的精細連續調諧，實現了8.8ps的最小脈寬輸出和20.3ps的最大脈寬輸出，但調諧范圍較小，且有兩塊晶體和兩個泵浦源，成本較高。由上述可見，要實現脈沖寬度小于100ps的連續可調諧輸出，又要保證結構簡單，是目前急需解決的技術難題。
技術實現思路
本專利技術提供一種脈寬可調諧被動鎖模激光器，用以解決現有技術無法輸出脈沖寬度小于100ps的連續可調諧鎖模激光的問題。為解決上述技術問題，本專利技術提供一種脈寬可調諧被動鎖模激光器，包括：880nm泵浦源，泵浦光傳輸光纖，泵浦光耦合系統，雙色鏡，增益晶體，腔長調節器，平面輸出鏡，平凹反射鏡組，半導體可飽和吸收體；所述880nm泵浦源通過所述泵浦光傳輸光纖耦合至所述泵浦光耦合系統，所述泵浦光耦合系統與所述雙色鏡耦合，所述雙色鏡分別與所述增益晶體和所述平凹反射鏡組耦合，所述增益晶體、所述腔長調節器和平面輸出鏡依次耦合，所述平凹反射鏡組與所述半導體可飽和吸收體耦合；其中，所述平面輸出鏡和所述半導體可飽和吸收體之間的組件共同組成激光器的諧振腔；所述腔長調節器由兩個三棱鏡組成，通過調節所述兩個三棱鏡的距離實現連續調節所述諧振腔的腔長。進一步，所述腔長調節器的三棱鏡的材質為熔融石英，且靠近所述平面輸出鏡側的三棱鏡的三角形邊長大于另一個三棱鏡的三角形邊長。進一步，所述雙色鏡為30°平面反射鏡，用于透射泵浦光，反射激光。進一步，所述平面輸出鏡為對激光透射率為5%～15%的輸出鏡。進一步，所述平凹反射鏡組的多個平凹反射鏡均為6°全反鏡。進一步，所述增益晶體材料為摻銣釩酸釔Nd:YVO4，或者，摻鐿釔鋁石榴石Yb:YAG；并且，所述增益晶體的橫截面為2mm×2mm至5mm×5mm，長度為5mm～10mm。進一步，所述增益晶體采用雙增透鍍膜方式。進一步，所述增益晶體的冷卻方式為傳導冷卻。進一步，所述增益晶體的泵浦方式為連續泵浦，泵浦電流為2A～5A。進一步，所述半導體可飽和吸收體的中心吸收波長為1064nm或者1030nm。本專利技術的腔長調節器中設置了兩個三棱鏡，通過調節這兩個三棱鏡的距離，可以輕松的調節諧振腔的腔長，以連續調節激光輸出脈沖寬度，得到不同脈沖寬度的激光，解決了現有技術無法輸出脈沖寬度小于100ps的連續可調諧鎖模激光的問題。附圖說明圖1是本專利技術實施例中脈寬可調諧被動鎖模激光器的結構示意圖；圖2是本專利技術優選實施例中脈寬可調諧被動鎖模激光器的結構示意圖；圖3是本專利技術優選實施例中腔長調節器的結構示意圖；圖4是本專利技術優選實施例中輸出較窄脈沖波形的示意圖；圖5是本專利技術優選實施例中輸出較寬脈沖波形的示意圖。具體實施方式為了解決現有技術無法輸出脈沖寬度小于100ps的連續可調諧鎖模激光的問題，本專利技術提供了一種脈寬可調諧被動鎖模激光器，以下結合附圖以及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不限定本專利技術。本專利技術實施例提供了一種脈寬可調諧被動鎖模激光器，其結構示意如圖1所示，包括：880nm泵浦源1，泵浦光傳輸光纖2，泵浦光耦合系統3，雙色鏡4，增益晶體5，腔長調節器6，平面輸出鏡7，平凹反射鏡組8，半導體可飽和吸收體9；880nm泵浦源通過泵浦光傳輸光纖耦合至泵浦光耦合系統，泵浦光耦合系統與雙色鏡耦合，雙色鏡分別與增益晶體和平凹反射鏡組耦合，增益晶體、腔長調節器和平面輸出鏡依次耦合，平凹反射鏡組與半導體可飽和吸收體耦合；其中，平面輸出鏡和半導體可飽和吸收體之間的組件共同組成激光器的諧振腔；腔長調節器由兩個三棱鏡組成，通過調節兩個三棱鏡的距離實現連續調節諧振腔的腔長。本專利技術實施例的腔長調節器中設置了兩個三棱鏡，通過調節這兩個三棱鏡的距離，可以輕松的調節諧振腔的腔長，以連續調節激光輸出脈沖寬度，得到不同脈沖寬度的激光，解決了現有技術無法輸出脈沖寬度小于100ps的連續可調諧鎖模激光的問題。在上述脈寬可調諧被動鎖模激光器中，平面輸出鏡和半導體可飽和吸收體組成激光器諧振腔，激光通過增益晶體起振，通過半導體可飽和吸收體鎖模后再一次通過增益晶體，相當于又一次放大，經平面輸出鏡輸出高功率，高光束質量鎖模激光；通過腔長調節器連續調節腔長，可以輸出脈沖寬度連續可變的鎖模激光。設計過程中，880nm泵浦源提供最大功率30W泵浦光，半導體可飽和吸收體的中心吸收波長為1064nm或者1030nm。腔長調節器的三棱鏡的材質可以設置為熔融石英，即兩塊三角形的熔融石英組成，并且。靠近平面輸出鏡側的三棱鏡的三角形邊長大于另一個三棱鏡的三角形邊長，還可以在靠近平面輸出鏡側的三棱鏡上設置移動把手，以調整兩個三棱鏡之間的距離，來實現調節腔長的目的。設置時，雙色鏡為30°平面反射鏡，用于透射泵浦光，反射激光；平面輸出鏡為對激光透射率為5%～15%的輸出鏡；平凹反射鏡組的多個平凹反射鏡均為6°全反鏡，可以根據需求設置3個、4個等。實現時，可以根據需要調節的腔長來確定平凹反射鏡組的反射鏡的數量。增益晶體的材料可以為摻銣釩酸釔（Nd:本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種脈寬可調諧被動鎖模激光器，其特征在于，包括：880nm泵浦源，泵浦光傳輸光纖，泵浦光耦合系統，雙色鏡，增益晶體，腔長調節器，平面輸出鏡，平凹反射鏡組，半導體可飽和吸收體；所述880nm泵浦源通過所述泵浦光傳輸光纖耦合至所述泵浦光耦合系統，所述泵浦光耦合系統與所述雙色鏡耦合，所述雙色鏡分別與所述增益晶體和所述平凹反射鏡組耦合，所述增益晶體、所述腔長調節器和平面輸出鏡依次耦合，所述平凹反射鏡組與所述半導體可飽和吸收體耦合；其中，所述平面輸出鏡和所述半導體可飽和吸收體之間的組件共同組成激光器的諧振腔；所述腔長調節器由兩個三棱鏡組成，通過調節所述兩個三棱鏡的距離實現連續調節所述諧振腔的腔長。

【技術特征摘要】
1.一種脈寬可調諧被動鎖模激光器，其特征在于，包括：
880nm泵浦源，泵浦光傳輸光纖，泵浦光耦合系統，雙色鏡，增益晶體，
腔長調節器，平面輸出鏡，平凹反射鏡組，半導體可飽和吸收體；
所述880nm泵浦源通過所述泵浦光傳輸光纖耦合至所述泵浦光耦合系統，
所述泵浦光耦合系統與所述雙色鏡耦合，所述雙色鏡分別與所述增益晶體和所
述平凹反射鏡組耦合，所述增益晶體、所述腔長調節器和平面輸出鏡依次耦合，
所述平凹反射鏡組與所述半導體可飽和吸收體耦合；
其中，所述平面輸出鏡和所述半導體可飽和吸收體之間的組件共同組成激
光器的諧振腔；
所述腔長調節器由兩個三棱鏡組成，通過調節所述兩個三棱鏡的距離實現
連續調節所述諧振腔的腔長。
2.如權利要求1所述的脈寬可調諧被動鎖模激光器，其特征在于，所述
腔長調節器的三棱鏡的材質為熔融石英，且靠近所述平面輸出鏡側的三棱鏡的
三角形邊長大于另一個三棱鏡的三角形邊長。
3.如權利要求1所述的脈寬可調諧被動鎖模激光器，其特征在于，
所述雙色鏡為30°平面反射鏡，用于透射泵浦光，反射激光。
4.如權利要求1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：毛小潔，秘國江，龐慶生，鄒躍，劉先達，
申請(專利權)人：中國電子科技集團公司第十一研究所，
類型：發明
國別省市：北京;11