[发明专利]模式同步固体激光装置

权利要求书

1.一种模式同步固体激光装置，其特征在于，包括：

输出镜，构成谐振器的一端；

可饱和吸收镜，构成所述谐振器的另一端；

固体激光介质，配置在所述谐振器内的与所述可饱和吸收镜的距 离为瑞利长度的2倍以下的位置，其中，所述瑞利长度根据在可饱和 吸收镜处形成的振荡光的光束腰而得到；

激发光学系统，从所述谐振器的外部向谐振器内入射激发光；

负群速度色散元件，配置在所述谐振器内，所述负群速度色散元 件使光在所述谐振器往复一次时的该谐振器整体的群速度色散在0以 下；和

分色镜，配置在所述谐振器内，所述分色镜将由所述激发光学系 统从所述谐振器的外部向谐振器内入射的所述激发光向所述固体激光 介质反射，并使振荡光透射，

所述负群速度色散元件包括棱镜对、衍射格子对、负色散镜中任 一个或者两个以上的组合，

所述负群速度色散元件与所述谐振器的所述输出镜相分离。

2.根据权利要求1所述的模式同步固体激光装置，其特征在于，

在所述谐振器内，从所述输出镜侧起按顺序配置有所述负群速度 色散元件、所述分色镜和所述固体激光介质。

3.根据权利要求1所述的模式同步固体激光装置，其特征在于，

所述固体激光介质在母材中添加有稀土类。

4.根据权利要求3所述的模式同步固体激光装置，其特征在于，

所述稀土类为镱(Yb)、铒(Er)或钕(Nd)。

5.根据权利要求3所述的模式同步固体激光装置，其特征在于，

所述固体激光介质是Yb:YAG(Y₃Al₅O₁₂)、Yb:KYW(K(WO₄)₂)、 Yb:KGW(KGd(WO₄)₂)、Yb:Y₂O₃、Yb:Sc₂O₃、Yb:Lu₂O₃、Er，Yb:玻璃、 Nd:玻璃的任一种。

6.根据权利要求1所述的模式同步固体激光装置，其特征在于，

所述可饱和吸收镜的吸收调制深度AR在0.4％以上，

利用下述关系式表示的、预定波长的光在所述谐振器内往复一次 时的谐振器内总色散量的绝对值|D|，被设定在能够通过所述可饱和吸 收镜对基本周期的孤子脉冲以外的动作方式进行抑制的脉冲波段内，

数学式(1)

τP=1.76|D|λ0Aeff,L4πn2ls1EP]]>

其中，D＜0，τ_P：脉宽，λ₀：中心波长，A_eff，L(＝πω_L²)：激光 介质中振荡光束截面面积，n₂：激光介质的非线性折射率，ls：激光介 质的晶体长度，E_P：谐振器内部脉冲能量，ω_L：固体激光介质中的振荡 光束半径。

7.根据权利要求1所述的模式同步固体激光装置，其特征在于，

所述谐振器是直线型。

8.根据权利要求1所述的模式同步固体激光装置，其特征在于，

所述固体激光介质中的所述激光振荡光的直径在100μm以下。