[发明专利]双包层大模场面积掺镱光子晶体光纤飞秒激光器

权利要求书

1.一种双包层大模场面积掺镱光子晶体光纤飞秒激光器，该激光器由二极管激光器(1)作为泵浦源，在泵浦光路中，依次设置用于准直泵浦光的非球面透镜(2)，双色镜(3)，耦合聚焦非球面透镜(4)，非球面透镜(4)将泵浦光注入双包层大模场面积掺镱光子晶体光纤(9)，光子晶体光纤(9)的一端作为输出光路，另一端作为色散补偿光路，输出光路中依次设置非球面透镜(10)，半波片(11)，偏振分束器(12)，四分之一波片(13)，非球面透镜(14)及半导体可饱和吸收镜(15)，色散补偿光路中依次设置半波片(5)，光栅(6)、(7)，全反射镜(8)，从而构成了以光子晶体光纤(9)，全反射镜(8)及半导体可饱和吸收镜(15)为主体的驻波型激光谐振腔，激光由偏振分束器(12)的输出端导出，输出光路中依次设置半波片(16)，光栅(18)、(19)，全反射镜(20)及全反射镜(17)，它们构成激光器的谐振腔外色散补偿系统，其特征在于：二极管激光器(1)采用光纤输出，输出尾纤的纤芯直径为200～400μm，数值孔径为0.2～0.4，输出波长为976～980nm，输出功率为5～30W，双色镜(3)与泵浦光呈15度夹角，对于波长为976～980nm的泵浦光透过率大于98％，对于波长为1～1.1μm的激光反射率大于95％，双包层大模场面积掺镱光子晶体光纤(9)长度为4～6米，纤芯数值孔径为0.03～0.06，单模场面积500～1000μm²，对976～980nm泵浦光吸收系数为8～15dB/m，内包层为4～6层正六边形周期排布的空气孔结构，内包层的数值孔径为0.45～0.8，光纤弯曲直径为20～40cm，光纤两个端面空气孔被塌陷，塌陷长度200～500μm，光纤端面与光纤轴垂直的平面呈8～15度夹角，  半导体可饱和吸收镜(15)的工作波段为1～1.1μm，饱和能流为120～200μJ/cm²，调制深度为10％～40％，偏振分束器(12)对1～1.1μm激光的两个垂直偏振态的消光比达1000∶1，非球面透镜(2)焦距为10～20mm，数值孔径与二极管激光器(1)尾纤的数值孔径相同，非球面透镜(4)、(10)焦距为8～15mm，非球面透镜(4)的数值孔径与光子晶体光纤的内包层数值孔径相同，而非球面透镜(10)的数值孔径与光子晶体光纤纤芯的数值孔径相同，非球面透镜(14)焦距为100～200mm，非球面透镜表面镀宽带增透膜，对976～1100nm激光透射率大于99.5％，光栅(6)、(7)平行放置，光栅(18)、(19)平行放置，光栅刻线密度为600/mm，闪耀波长为1μm，表面镀金，1级衍射效率大于90％，且以里特罗角插入光路，全反射镜(17)与光路呈45度放置，对波长为1～1.1μm的激光的反射率大于99％，全反射镜(8)、(20)垂直于光路放置，对波长为1～1.1μm的激光的反射率大于99％。