[发明专利]薄片双脉宽输出激光器及激光输出方法

权利要求书

1.一种薄片双脉宽输出激光器，其特征在于，包括：

飞秒激光器；

偏振分光模块，用于将所述飞秒激光器输出的激光脉冲分为两路激光束；

其中一路激光束依次通过第一反射镜、第一薄膜偏振片、第一法拉第旋光器、第一半波片及第一偏振片导入第一再生放大器内振荡放大后经第一色散光栅色散补偿后输出百飞秒激光；另一路激光束通过第二啁啾体布拉格光栅展宽后，依次通过第二反射镜、第二薄膜偏振片、第二法拉第旋光器、第二半波片、以及第二偏振片导入第二再生放大器内振荡放大后经第二色散光栅色散补偿后输出皮秒激光。

2.根据权利要求1所述的薄片双脉宽输出激光器，其特征在于，所述第一再生放大器和所述第二再生放大器为驻波型再生放大器、行波再生放大器或行波放大器。

3.根据权利要求1所述的薄片双脉宽输出激光器，其特征在于，所述第一再生放大器均包括第一端镜、第一电光晶体、第一四分之一波片、所述第一偏振片、第三反射镜、第四反射镜、薄片增益模块、第五反射镜和第二端镜。

4.根据权利要求3所述的薄片双脉宽输出激光器，其特征在于，所述第二再生放大器均包括第三端镜、第二电光晶体、第二四分之一波片、所述第二偏振片、第六反射镜、第四端镜，所述第二再生放大器与所述第一再生放大器共用所述第四反射镜、所述薄片增益模块及所述第五反射镜。

5.根据权利要求1所述的薄片双脉宽输出激光器，其特征在于，所述薄片增益模块为Yb:YAG薄片晶体、Yb:KGW薄片晶体、Yb:KYW薄片晶体或钛宝石薄片晶体。

6.根据权利要求1所述的薄片双脉宽输出激光器，其特征在于，所述第一色散光栅和所述第二色散光栅为啁啾体布拉格光栅、CFBG、反射式金光栅或透射式介质膜光栅。

7.根据权利要求1所述的薄片双脉宽输出激光器，其特征在于，所述飞秒激光器的重复频率为10-100MHz，最高平均功率为5-50mW，脉冲宽度为100-800fs，中心波长为1030nm。

8.一种如权利要求1-7任意一项权利要求所述的薄片双脉宽输出激光器的激光输出方法，其特征在于，包括：

从飞秒激光器输出激光脉冲；

偏振分光模块将所述激光脉冲分为两路激光束；

其中一路激光束依次通过第一反射镜、第一薄膜偏振片、第一法拉第旋光器、第一半波片及第一偏振片后通过第一再生放大器内振荡放大后经第一色散光栅色散补偿后输出；

另一路激光束通过第二啁啾体布拉格光栅展宽后，依次通过第二反射镜、第二薄膜偏振片、第二法拉第旋光器、第二半波片、以及第二偏振片后通过第二再生放大器内振荡放大后经第二色散光栅色散补偿后输出。

9.根据权利要求8所述的所述的薄片双脉宽输出激光器的激光输出方法，其特征在于，所述通过第一再生放大器内振荡放大后经第一色散光栅色散补偿后输出为：

在第一电光晶体两端未加电压情况下，其中一路激光束第一次往返第一电光晶体；

然后所述激光束发生90度偏转，通过第一偏振片反射进入薄片增益模块；

在所述激光束再次抵达所述第一电光晶体之前，在所述第一电光晶体两端施加四分之一电压，所述激光束再往返一次第一偏振片，然后所述激光束在第一再生放大器中持续振荡放大，直至能量达到极大值时，撤去所述第一电光晶体两端的电压，所述激光束依次透过第一偏振片、第一半波片、第一法拉第旋光器和第一薄膜偏振片，然后经第一色散光栅色散进行色散补偿最终获得所需的百飞秒激光。

10.根据权利要求8所述的所述的薄片双脉宽输出激光器的激光输出方法，其特征在于，所述通过第二再生放大器内振荡放大后经第二色散光栅色散补偿后输出为：

另一路在第二电光晶体两端未加电压情况下另一路激光束第一次往返第二电光晶体；

然后所述激光束发生90度偏转，通过第二偏振片反射进入薄片增益模块；

在所述激光束再次抵达所述第二电光晶体之前，在所述第二电光晶体两端施加四分之一电压，所述激光束再往返一次所述第二偏振片，然后所述激光束在第二再生放大器中持续振荡放大，直至能量达到极大值时，撤去所述第二电光晶体两端的电压，所述激光束依次透过第二偏振片、第二半波片、第二法拉第旋光器和第二薄膜偏振片，然后经第二色散光栅色散进行色散补偿最终获得所需的皮秒激光。