[发明专利]一种LD端面泵浦的被动锁模激光器

说明书

技术领域

本发明涉及一种LD(Laser Diode，激光二极管)端面泵浦的被动锁模激光器，尤其涉及一种用饱和吸收体(SESAM)实现被动锁模的被动锁模激光器。

背景技术

全固态皮秒激光是通过锁模技术获得的脉冲持续时间在皮秒量级(10^-12)超短脉冲激光，它在国防、工业、医疗、以及科研等领域有着极为广泛的应用价值。其中具有高光束质量的稳定可靠的皮秒振荡器可以成为大功率全固态皮秒激光放大器的种子源，是广泛应用的基础。因此，获得稳定的，高功率，高光束质量的皮秒振荡器成为重中之重。

用饱和吸收体(SESAM)实现的被动锁模是获得增益介质皮秒振荡器的最主要手段，尤其在获得<10ps的脉冲时，这几乎是唯一手段。由于SESAM类似于一个反射镜，用做被动锁模元件时，只能是谐振腔的一个端镜。因此在使用SESAM作为锁模器件的同时，获得单向输出的方法是用晶体作为输出端，这也是目前商用激光器的通常做法。但是，考虑到高功率泵浦时，激光晶体存在热透镜效应，因此用晶体作为输出端的激光器的光束质量不够好，具有较大的发散角。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用SESAM实现被动锁模的可实现平面镜端输出被动锁模激光器。

本发明提供一种被动锁模激光器，包括：泵浦源（01），用于输出泵浦激光；双色镜（02）；激光晶体（03）；第一凹面镜（04）、第二凹面镜（05）和第三凹面镜（11）；第一平面反射镜（06）、第二平面反射镜（08）、第三平面反射镜（10）和第四平面反射镜（07）；输出镜（09）；SESAM（12），其中从泵浦源（01）发出的泵浦激光穿过双色镜（02）入射到激光晶体（03）上被晶体吸收，起振后的增益激光穿过激光晶体（03）后入射到第一凹面镜（04），并被第一凹面镜（04）、第一平面反射镜（06）、第二平面反射镜（08）、第三平面反射镜（10）、第三凹面镜（11）依次反射，最后入射到SESAM（12），SESAM（12）反射激光并将其原路返回，依次经过第三凹面镜（11）、第三平面反射镜（10）、第二平面反射镜（08）、第一平面反射镜（06）、第一凹面镜（04）、激光晶体（03），然后到达双色镜（02）并被双色镜（02）、第二凹面镜（05）、第四平面反射镜（07）依次反射到输出镜（09），通过输出镜（09）输出激光。

根据本发明提供的激光器，其中第一凹面镜和第二凹面镜的曲率半径为500mm。

根据本发明提供的激光器，其中第三凹面镜的曲率半径为600mm。

根据本发明提供的激光器，其中SESAM被置于水冷铜块中。

根据本发明提供的激光器，其中双色镜面向泵浦源的一端镀有对泵浦激光增透的介质膜，另一端镀有对泵浦激光增透介质膜以及对振荡激光高反介质膜。

根据本发明提供的激光器，其中第一凹面镜和第二凹面镜用于保证激光晶体上的激光束腰与泵浦光的模式匹配。

根据本发明提供的激光器，其中输出镜为平面镜。

根据本发明提供的激光器，其中输出镜面向谐振腔内的一面镀有在振荡激光处输出耦合率为10%的介质膜，另一面镀有对振荡激光的增透介质膜。

根据本发明提供的激光器，其中双色镜相对于泵浦源发出的激光束倾斜放置。

本发明能够使输出镜远离受热效应影响最严重的晶体，并且采用在平面镜端输出，使光束质量得到明显改善。

附图说明

以下参照附图对本发明实施例作进一步说明，其中：

图1为根据本发明的一个实施例的激光器的光路结构示意图；

图2根据本发明的一个实施例的激光器得到的稳定锁模输出的脉冲信号；

图3为根据本发明的一个实施例的激光器用强度自相关仪测得的脉冲宽度信号。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例提供一种被动锁模激光器，其光路结构如图1所示，包括：

泵浦源01，为光纤耦合输出的半导体激光器，用于输出波长为808nm的泵浦激光，输出功率为30W，光纤芯径为200微米，数值孔径0.22，光纤输出后经过1：1的光学耦合系统聚焦，聚焦后的光斑直径约为200微米，聚焦长度为25mm；