一種可調(diào)諧被動鎖模激光器制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)屬于鎖模激光技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種脈沖寬度可以根據(jù)需求而隨意調(diào)諧的鎖模激光器；將可飽和吸收材料溶解在液體中，制成液態(tài)的可飽和吸收溶液，激光增益晶體浸在可飽和吸收溶液中，并且都裝在透明容器里；它們與泵浦光源、耦合系統(tǒng)和激光諧振腔構(gòu)成鎖模激光器；通過調(diào)節(jié)可飽和吸收溶液的濃度和透明容器兩個通光端面之間的距離，來調(diào)節(jié)可飽和吸收體的特征參數(shù)值，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對鎖模脈沖寬度的調(diào)諧；可飽和吸收溶液同時也充當(dāng)了激光增益晶體周圍的制冷液體，使激光器結(jié)構(gòu)更加緊湊；本發(fā)明專利技術(shù)在不改變激光諧振腔結(jié)構(gòu)的情況下，就可以實(shí)現(xiàn)對激光超短脈沖寬度的調(diào)諧，因而具有極大的發(fā)展和實(shí)用價值。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)屬于鎖模激光
，涉及一種脈沖寬度可以根據(jù)需求而隨意調(diào)諧的鎖模激光器；將可飽和吸收材料溶解在液體中，制成液態(tài)的可飽和吸收溶液，激光增益晶體浸在可飽和吸收溶液中，并且都裝在透明容器里；它們與泵浦光源、耦合系統(tǒng)和激光諧振腔構(gòu)成鎖模激光器；通過調(diào)節(jié)可飽和吸收溶液的濃度和透明容器兩個通光端面之間的距離，來調(diào)節(jié)可飽和吸收體的特征參數(shù)值，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對鎖模脈沖寬度的調(diào)諧；可飽和吸收溶液同時也充當(dāng)了激光增益晶體周圍的制冷液體，使激光器結(jié)構(gòu)更加緊湊；本專利技術(shù)在不改變激光諧振腔結(jié)構(gòu)的情況下，就可以實(shí)現(xiàn)對激光超短脈沖寬度的調(diào)諧，因而具有極大的發(fā)展和實(shí)用價值?！緦＠f明】一種可調(diào)諧被動鎖模激光器
本專利技術(shù)涉及鎖模激光技術(shù)，是一種脈沖寬度可調(diào)諧的被動鎖模激光器。
技術(shù)介紹
: 獲得鎖模激光的方法包括主動和被動兩種方法，其中被動方法是利用某些材料對光具有非線性可飽和吸收的特性來實(shí)現(xiàn)的，這些具有非線性可飽和吸收特性的材料被稱為可飽和吸收體(SA)，描述鎖模SA的特征參量包括非飽和損耗、調(diào)制深度、飽和通量(飽和光強(qiáng))、恢復(fù)時間等。鎖模激光脈沖的重復(fù)頻率由諧振腔的光程決定，脈沖寬度則由激光增益晶體和SA特征參量值的大小來確定，改變SA的特征參量值的大小就可以改變鎖模脈沖寬度的大小。對于脈沖寬度在皮秒、飛秒，以及阿秒量級的鎖模激光器來說，在不改變激光諧振腔結(jié)構(gòu)的情況下，實(shí)現(xiàn)脈沖寬度的可調(diào)諧具有極大的發(fā)展和實(shí)用價值。 當(dāng)前的可飽和吸收材料，比如:LiF:F-2，Cr4+:YAG, V3+:YAG, Co2+ =LaMgAl11O19, GaAs,SESAM(半導(dǎo)體可飽和吸收鏡)，CNT (碳納米管)和graphene (石墨烯)等都是固態(tài)的，一旦被制備成固態(tài)可飽和吸收體，它的特征參量值就是不可變的了，當(dāng)我們在實(shí)驗(yàn)或者實(shí)際應(yīng)用中需要調(diào)節(jié)SA的特征參量來改變脈沖寬度時，就必須重新制備另一塊可飽和吸收體。 染料鎖模激光器的可飽和吸收體是液態(tài)染料，染料盒放置在激光諧振腔里靠近反射鏡的地方，即激光增益材料和染料盒是兩個相互分離的器件，尚未有將激光增益材料置于可飽和吸收體內(nèi)的鎖模激光器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
: 本專利技術(shù)要解決的問題是:獲得特征參數(shù)值可隨意調(diào)節(jié)的可飽和吸收體，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)脈沖寬度可調(diào)諧的鎖模激光；將可飽和吸收體與激光增益晶體相結(jié)合，使激光器結(jié)構(gòu)更緊湊。 本專利技術(shù)的技術(shù)方案為:將可飽和吸收材料溶解在液體中，制成液態(tài)的可飽和吸收溶液；將激光增益晶體浸在可飽和吸收溶液中，并且都裝在透明容器里；它們與泵浦光源、耦合系統(tǒng)和激光諧振腔構(gòu)成鎖模激光器；通過調(diào)節(jié)可飽和吸收溶液的濃度和透明容器兩個通光端面之間的距離，來調(diào)節(jié)可飽和吸收體的特征參數(shù)值，從而實(shí)現(xiàn)對鎖模脈沖寬度的調(diào)諧。 本專利技術(shù)中的透明容器由對振蕩激光沒有吸收的材料制成。 本專利技術(shù)中溶解可飽和吸收材料的液體對振蕩激光也沒有吸收。 本專利技術(shù)中的透明容器的兩個通光端面可以是活動的，即兩個端面之間的距離是可以調(diào)節(jié)的；也可以是固定的，即通過更換容器來改變兩個端面之間的距離。 本專利技術(shù)中的激光諧振腔可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)計，透明容器的兩個通光端面也可以組成激光諧振腔，只要是激光增益晶體浸在可飽和吸收溶液中，并且都裝在透明容器里。 本專利技術(shù)中的透明容器還可以與循環(huán)冷卻系統(tǒng)連接，以實(shí)現(xiàn)對可飽和吸收體和激光增益晶體溫度的控制。 本專利技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)可調(diào)諧的調(diào)Q激光器，只要選擇合適的可飽和吸收材料，設(shè)計適當(dāng)?shù)募す庵C振腔。 【專利附圖】【附圖說明】 : 圖1為本專利技術(shù)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖，包括泵浦光源1，耦合系統(tǒng)2，輸入鏡3，透明容器4，可飽和吸收溶液5，激光增益晶體6，折疊鏡7，輸出鏡8。 圖2為本專利技術(shù)實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖，包括泵浦光源1，耦合系統(tǒng)2，透明容器3，可飽和吸收溶液4，激光增益晶體5，輸出鏡6。 【具體實(shí)施方式】 : 實(shí)施例1: 如圖1制作一臺重復(fù)頻率212MHz的1550nm可調(diào)諧鎖模激光器，泵浦光源I為980nm半導(dǎo)體激光器，激光增益晶體6為Er =YVO4,尺寸3*3*6臟，鍍膜為HT@980nm&1550nm，可飽和吸收溶液5為氧化石墨烯水溶液，透明容器4為長方形玻璃容器，端面尺寸5*5mm，長度8mm，透明容器兩個通光端面鍍膜參數(shù)為HT@1550nm的平面，輸入鏡3為鍍膜參數(shù)HTi980nm&HRil550nm的平面鏡，折疊鏡7為鍍膜參數(shù)HR@1550nm的平凹鏡，曲率半徑200mm，輸出鏡8為膜參數(shù)T = 3% il550nm的平凹鏡，曲率半徑100_，輸入鏡3與折疊鏡7之間的距離為125mm，折疊鏡7與輸出鏡8之間的距離為580mm，從輸出鏡可以獲得重復(fù)頻率212MHz的鎖模脈沖；向玻璃容器里增加氧化石墨烯粉術(shù)就可以增大可飽和吸收體的調(diào)制深度，使輸出的鎖模脈沖寬度減小。 按照實(shí)施例1制作重復(fù)頻率212MHz的1550nm可調(diào)諧鎖模激光器，激光增益晶體還可以是其它輻射1550nm波長的晶體；可飽和吸收溶液還可以是碳納米管溶液、石墨烯溶液，以及其它對1550nm具有可飽和吸收特性材料的溶液；透明容器還可以與外部循環(huán)冷卻系統(tǒng)連接，對激光增益晶體和可飽和吸收體的溫度進(jìn)行控制。 實(shí)施例2: 如圖2制作一臺重復(fù)頻率6GHz的1064nm可調(diào)諧鎖模激光器，泵浦光源I為808nm半導(dǎo)體激光器，激光增益晶體5為Nd:YAG,尺寸3*3*6mm，鍍膜為HT@808nm&1064nm，可飽和吸收溶液4為Cr4+:YAG溶液，透明容器3為尺寸6*6*10mm的長方形玻璃容器，它的一個端面鍍膜參數(shù)為HT@808nm&HR@1064nm，與輸出鏡6之間的距離為25mm，容器的另一個通光端面膜參數(shù)為HT@808nm&1064nm，輸出鏡6為曲率10mm的平凹鏡，膜參數(shù)為T = 5% il064nm ；減小玻璃容器兩個通光面之間的距離，就可以增大鎖模脈沖的寬度。 按照實(shí)施例2制作的6GHz的1064nm調(diào)Q激光器，激光增益晶體還可以是Nd =YVO4,Nd =GdVO4或者其它輻射1064nm波長的激光增益晶體；可飽和吸收溶液還可以是GaAsJ^m米管、石墨烯或者其它在1064nm有飽和吸收特性材料的溶液；玻璃容器可以與循環(huán)冷卻系統(tǒng)連接，對激光增益晶體和可飽和吸收體進(jìn)行溫度控制；還可以將激光增益晶體、可飽和吸收溶液和半導(dǎo)體激光器集成在一起制成側(cè)面泵浦模塊?！緳?quán)利要求】1.一種可調(diào)諧被動鎖模激光器，其特征是將可飽和吸收體溶解在液體中，制成可飽和吸收溶液；激光增益晶體浸在可飽和吸收溶液中，并且都裝在透明容器里；它們與泵浦光源、耦合系統(tǒng)、激光諧振腔組成鎖模激光器；通過調(diào)節(jié)可飽和吸收溶液的濃度和透明容器兩個通光端面之間的距離，調(diào)節(jié)可飽和吸收體的特征參數(shù)值，從而實(shí)現(xiàn)對鎖模激光脈沖寬度的調(diào)諧。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)諧被動鎖模激光器，激光增益晶體可以是全部浸在可飽和吸收溶液里，也可以是部分浸在里面。3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的一種可調(diào)諧被動鎖模激光器，透明容器的形狀可以是任意的，端面可以是平面的，也可以是凹面的，或者凸面的。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的一種可調(diào)諧被動鎖模激光器，透明容器還可以與循環(huán)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種可調(diào)諧被動鎖模激光器，其特征是將可飽和吸收體溶解在液體中，制成可飽和吸收溶液；激光增益晶體浸在可飽和吸收溶液中，并且都裝在透明容器里；它們與泵浦光源、耦合系統(tǒng)、激光諧振腔組成鎖模激光器；通過調(diào)節(jié)可飽和吸收溶液的濃度和透明容器兩個通光端面之間的距離，調(diào)節(jié)可飽和吸收體的特征參數(shù)值，從而實(shí)現(xiàn)對鎖模激光脈沖寬度的調(diào)諧。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：潘淑娣，孔偉金，劉建華，葛曉輝，
申請(專利權(quán))人：青島大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：山東;37