[发明专利]一种侧泵基于过渡金属硫族化合物为吸收体的1.06μm和0.9μm双波长锁模激光器

说明书

本发明公开了一种侧泵基于过渡金属硫族化合物为吸收体的1.06μm和0.9μm双波长锁模激光器，包括谐振腔输出镜、半导体激光器、激光晶体、凹面全反镜一、凹面全反镜二、基于过渡金属硫族化合物的可饱和吸收体、谐振腔全反镜。传统的可饱和吸收体带宽较窄，用一个传统的可饱和吸收体很难同时实现宽间隔双波长锁模激光输出。由于基于新型二维材料‑过渡金属硫族化合物的可饱和吸收体具有宽的可饱和吸收带宽，可实现1.06μm和0.9μm双波长锁模激光运转。

技术领域

本发明涉及一种双波长激光器，尤其涉及一种侧面泵浦的基于过渡族金属硫化物作为可饱和吸收体的1.06μm和0.9μm双波长锁模激光器。

背景技术

宽间隔双波长锁模激光器在光通信、激光雷达、非线性光学领域具有十分重要的应用价值，另外，由于激光波长跨度大，涵盖了复杂的光子信息，在物理、化学、生命科学等领域的超快动力学研究中具有非常重要的应用前景。实现双波长锁模激光器的方法有主动锁模和被动锁模两种。主动锁模通常需要声光或电光调制器，使得激光器结构复杂，因而不易实现小型化。与主动方案相比，被动锁模具有更多优点，例如结构简单、稳定性好等优点，因此，双波长被动锁模激光器得到广泛研究和应用。

半导体可饱和吸收镜是一种应用比较成熟的被动锁模元件，但是由于半导体可饱和吸收镜调制带宽较窄，难以覆盖波长相差较多的双波长激光，因此，用一个半导体可饱和吸收镜实现宽间隔双波长锁模激光器的研究受到了限制。

发明内容

为了解决传统被动锁模元件调制带宽较窄，用一个传统被动锁模元件不能获得宽间隔双波长锁模激光输出的问题，基于新型宽带可饱和吸收体的双波长激光输出的研究至关重要。

新型二维材料-过渡族金属硫化物由于在电子和光电子方面具有优异的特性，比如宽带的饱和吸收、高非线性等，引起了物理、化学和材料领域研究人员的极大关注。

而本发明采用一种侧面泵浦的基于过渡族金属硫化物作为可饱和吸收体的1.06μm和 0.9μm双波长锁模激光器，由于新型可饱和吸收体-过渡族金属硫化物具有宽的吸收带宽，可实现1.06μm和0.9μm宽间隔双波长锁模激光运转。

本发明提供一种侧面泵浦的基于过渡族金属硫化物作为可饱和吸收体的1.06μm和0.9μm 双波长锁模激光器，包括谐振腔输出镜(1)、半导体激光器(2)、激光晶体(3)、凹面全反镜一(4)、凹面全反镜二(5)、基于过渡族金属硫化物的可饱和吸收体(6)、谐振腔全反镜 (7)。

所述谐振腔输出镜(1)镀有对1.06μm和0.9μm波长激光的不同反射率的膜。

所述半导体激光器(2)的波长包括808nm和880nm，从激光晶体(3)的侧面对激光晶体(3)进行泵浦。

所述激光晶体(3)包括但不限于不同Nd离子掺杂的Nd：YVO₄晶体、Nd：GdVO₄晶体、Nd：LuVO₄晶体。

所述凹面全反镜一(4)镀有对1.06μm和0.9μm波长激光的高反膜，凹面全反镜一(4) 的曲率半径包括但不限于1000mm和800mm。

所述凹面全反镜二(5)镀有对1.06μm和0.9μm波长激光的高反膜，凹面全反镜二(5) 的曲率半径包括但不限于300mm、200mm和100mm。

基于过渡族金属硫化物的可饱和吸收体(6)的制备方法包括但不限于机械剥离法、液相剥离法、气相沉积法以及脉冲激光沉积法；基于过渡族金属硫化物的可饱和吸收体(6)可以表达为MX₂，M包括但不限于Mo、W、Ta、V、Nb、Re、Ti，X为S、Se、Te；基于过渡族金属硫化物的可饱和吸收体(6)具有宽的可饱和吸收带宽。

所述谐振腔全反镜(7)镀有对1.06μm和0.9μm波长激光的高反膜。