[发明专利]一种宽带飞秒激光的模式选择与功率放大的装置及方法

权利要求书

1.一种宽带飞秒激光的模式选择与功率放大的装置，其特征在于，包括顺次位于宽带飞秒脉冲激光入射光路上的第一激光隔离器（3），第一激光隔离器（3）后顺次设有第一全反射镜（4），沿着第一全反射镜（4）激光的出射方向顺次有第二全反射镜（5）和F-P腔；F-P腔的出射光路上依次设有第三全反射镜(11)、第四全反射镜(12)、半波片(13)和偏振分束棱镜(14)，偏振分束棱镜(14)的反射光路上设有光电探测器(18)；F-P腔上设有压电陶瓷（8），压电陶瓷（8）配有高压电源（10），光电探测器（18）信号输出端通过锁定电路系统(16)与高压电源（10）的电压控制端口相连接；偏振分束棱镜(14)的透射光路上依次设有第一光栅(19)、光栏(20)、第五全反射镜(21)、第六全反射镜(22)、激光二极管(23)；激光二极管(23)的出射光路上设有第二光栅(26)；第二光栅(26)的反射光路上依次有第七全反射镜(27)、第二激光隔离器(28)、第一激光整形棱镜(29)与第二激光整形棱镜(30)。

2.如权利要求1所述的一种宽带飞秒激光的模式选择与功率放大的装置，其特征在于，还包括一个外壳上开有激光入射孔（2）和激光出射孔(31)的腔体(1)；所述第一激光隔离器(3)，第一全反射镜(4)，第二全反射镜(5)，F-P腔，压电陶瓷(8)，第三全反射镜(11)，第四全反射镜(12)，半波片(13)，偏振分束棱镜(14)，光电探测器(18)，第一光栅(19)，光栏(20)，第五全反射镜(21)，第六全反射镜(22)，激光二级管（23），第二光栅（26），第七反射镜（27），第二激光隔离器（28），第一激光整形棱镜(29)，第二激光整形棱镜（30）都位于腔体（1）内；激光出射孔(31)位于第二激光整形棱镜（30）的出射光路上；压电陶瓷（8）由高压BNC线（9）与高压电源（10）连接，光电探测器(18)由第二BNC线(17)与锁定电路系统(16)连接，锁定电路系统(16)与高压电源(10)由第一BNC线(15)连接，激光二级管(23)与其电源控制器(25)由第三BNC线(24)连接。

3.如权利要求2所述的一种宽带飞秒激光的模式选择与功率放大的装置，其特征在于，所述的第一全反射镜（4）、第二全反射镜（5）、第三全反射镜（11）、第四全反射镜（12）、第五全反射镜（21）、第六全反射镜（22）、第七全反射镜（27）均为镀高反膜的全反射镜；所述第一光栅（19）、第二光栅（26）为激光刻线1600/mm闪耀光栅；所诉F-P腔入射镜（6）和F-P腔出射镜(7)分别镀99%与98%高反膜；光电探测器（18）型号为APD210。

4.一种宽带飞秒激光的模式选择与功率放大的方法，采用如权利要求2所述的装置，其特征在于，包括以下步骤：（a）、宽带飞秒脉冲激光经过第一激光隔离器(3)后由第一全反射镜(4)与第二全反射镜（5）准直，准直后的激光进入F-P腔，通过F-P腔的激光模式间隔展宽为与F-P腔一致,出射光束由第三全反射镜（11）与第四全反射镜（12）准直后由半波片（13）与偏振分束棱镜（14）分光，反射部分激光由光电探测器（18）探测后由锁定电路系统（16）获得锁定信号后输入到高压电源（10），由高压电源（10）控制压电陶瓷（8）的长短来控制F-P腔的长度，从而锁定F-P腔；（b）、偏振分束棱镜（14）出射光由第一光栅（19）与光栏（20）选择出少量的模式后由第五全反射镜（21）与第六全反射镜（22）准直后注入到激光二级管（23）进行功率放大；（c）、激光二级管（23）输出的功率放大后的激光由第二光栅（26）压缩光斑大小，经由第二激光隔离器（28）后由第一激光整形棱镜（29）和第二激光整形棱镜（30）整形，由腔体（1）的激光出射孔（31）输出高斯型的少量模式或者单模的高功率脉冲激光。