[发明专利]一种用于各向异性激光介质的锁模激光器

说明书

本发明公开一种用于各向异性激光介质的锁模激光器，所述锁模激光器包括泵浦系统、泵浦光耦合系统和激光谐振腔，所述激光谐振腔内设有各向异性激光介质、光学起偏器和锁模调制器；所述激光谐振腔为包括全反镜输出镜的驻波谐振腔或环型谐振腔。光学起偏器克服了光学各向异性激光介质的双折射导致的各纵模间的相位无序、线偏振方向和偏振态的改变对锁模影响，实现激光器的锁模运转。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，具体涉及一种用于各向异性激光介质的锁模激光器。

背景技术

随着激光介质研究的发展，高性能的激光介质种类越来越多，其中光学各向异性的激光晶体也成为非常实用的激光介质，相应的激光器成为研究热点。例如Tm:YAP激光晶体，它具有下列优点：(1)激光光谱非常宽1.65-2.1μm，非常适于做可调谐锁模激光器；(2)YAP基质具有好的热特性，机械特性和自然双折射特性的完美结合；(3)Tm:YAP的激光发射截面(6.0×10^-20cm²)是Tm:YAG(2.9×10^-20cm²)的2倍；(4)Tm:YAP的泵浦吸收特性具有明显的优势，最强吸收谱线宽4nm，远比Tm:YAG的宽，所以有更好的温度变化容许量，且所需泵浦源795nm的InGaAs LD性能比785nm LD的更好；(5)由于YAP的双折射特性，其热致双折射没有导致激光性能退化；(6)由于Tm:YAP的吸收和增益特性与偏振密切相关，可通过控制晶体取向而影响激光性能。因此，Tm:YAP晶体生长及其激光器的研究深受国内外的重视。

通过调研，我们发现国内外的Tm:YAP锁模激光器的研究报道较少，并且很少给出能够充分证明连续锁模运转的激光脉宽实验测量。原因在于Tm:YAP是双轴晶体，它具有很大双折射，严重地改变许多纵模的线偏方向或偏振态，无法实现纵模间的相位锁定；再加上各方向的受激发射截面也有相当大的差别，双折射也造成许多纵模在谐振腔内振荡时产生很大的强度起伏或甚至严重损耗。这些都严重地影响着激光锁模的形成。

因此，需要提供一种用于各向异性激光介质的锁模激光器，克服了因光学各向异性激光介质的双折射影响，可以实现对各向异性激光介质的激光锁模运转。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于各向异性激光介质的锁模激光器，克服光学各向异性激光介质的双折射对各纵模相位延迟和偏振态的严重影响所造成的各纵模间的相位无法锁定和不同纵模的强度的严重起伏的损耗，实现激光器的稳定锁模运转。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种用于各向异性激光介质的锁模激光器，所述锁模激光器包括泵浦光系统、泵浦光耦合系统和激光谐振腔，所述激光谐振腔内设有激光介质、光学起偏器和锁模调制器。

优选地，所述锁模调制器的两个通光面切成布儒斯特角，锁模调制器同时具备光学起偏器和锁模调制器的功能，光学起偏器和锁模调制器合成一体。

优选地，所述锁模调制器的一个通光面切成布儒斯特角，锁模调制器同时具备光学起偏器和锁模调制器的功能，光学起偏器和锁模调制器合成一体。

优选地，所述各向异性激光介质的一个通光面切成1-8°小角度，激光介质兼备光学起偏器的功能，激光介质和光学起偏器合成一体。

优选地，所述各向异性激光介质的一个通光面或两个切成布儒斯特角度，激光介质兼备光学起偏器的功能，激光介质和光学起偏器合成一体。

优选地，所述激光谐振腔为包括第一全反镜和输出镜的二镜腔。

优选地，所述激光谐振腔为包括第一全反镜、第二全反镜、第三全反镜和输出镜的折叠腔或环形腔。