[发明专利]一种激光二极管直接泵浦的亚10飞秒钛宝石振荡器在审
申请号: | 201910419821.1 | 申请日: | 2019-05-20 |
公开(公告)号: | CN110120622A | 公开(公告)日: | 2019-08-13 |
发明(设计)人: | 朱江峰;刘寒;张大成;田文龙;王阁阳;魏志义 | 申请(专利权)人: | 西安电子科技大学 |
主分类号: | H01S3/00 | 分类号: | H01S3/00;H01S3/0941;H01S3/098 |
代理公司: | 北京慕达星云知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 11465 | 代理人: | 李冉 |
地址: | 710071 陕西省西安*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 激光二极管 钛宝石振荡器 啁啾镜 泵浦 凹面镜 高反镜 熔石英 三棱镜 尖劈 激光 倍频激光器 非球面透镜 飞秒振荡器 平凸柱透镜 钛宝石晶体 耦合输出镜 凹柱透镜 脉冲输出 色散补偿 运行稳定 泵浦源 聚焦镜 全固态 钛宝石 棱镜 搭配 维护 | ||
1.一种激光二极管直接泵浦的亚10飞秒钛宝石振荡器,其特征在于:包括按照激光传播方向依次设置的激光二极管、非球面透镜、平凹柱透镜、平凸柱透镜、第一凹面镜、钛宝石晶体、第二凹面镜、第一熔石英三棱镜、第一激光高反镜、第二熔石英三棱镜、第二激光高反镜;所述第二激光高反镜将激光原路反射至所述第一凹面镜,所述第一凹面镜将激光反射至耦合输出镜,按照所述耦合输出镜输出激光的传播方向依次设置有第一啁啾镜、第二啁啾镜、第一尖劈、第二尖劈;其中,
所述激光二极管作为泵浦源,用于钛宝石晶体实现克尔透镜自锁模运转;
所述非球面透镜、平凹柱透镜、平凸柱透镜,用于激光二极管快轴和慢轴的光束准直以及慢轴光束的扩束;
所述平凸聚焦镜将准直和扩束后的光束聚焦至钛宝石晶体之上;
所述第一凹面镜、第二凹面镜,用于保证钛宝石晶体上的激光束腰与泵浦光的模式匹配;
所述钛宝石晶体,以布儒斯特角切割用于吸收泵浦源激光能量,给激光腔内的受激辐射提供增益;
所述第一熔石英三棱镜、第二熔石英三棱镜,用于激光腔内的色散调节和波长调谐,进而实现超短脉冲输出;
所述第一激光高反镜、第二激光高反镜,在720-1000nm的波段范围提供的二阶色散为:-70fs2±20fs2;
所述耦合输出镜,为一个平面镜,用于激光输出;
所述第一啁啾镜、第二啁啾镜,用于对输出激光在激光腔外进行脉冲压缩;
所述第一尖劈、第二尖劈,用于对脉冲压缩后的输出激光在激光腔外的色散补偿。
2.根据权利要求1所述的一种激光二极管直接泵浦的亚10飞秒钛宝石振荡器,其特征在于,所述激光二极管输出激光波长为蓝绿光波段,激光二极管为多模输出。
3.根据权利要求1所述的一种激光二极管直接泵浦的亚10飞秒钛宝石振荡器,其特征在于,所述第一凹面镜和第二凹面镜曲率半径为R=50mm,背向钛宝石晶体的一面镀有440-540nm的增透膜,朝向钛宝石晶体的一面镀有650-1100nm的高反膜,且尺寸均为半英寸。
4.根据权利要求1所述的一种激光二极管直接泵浦的亚10飞秒钛宝石振荡器,其特征在于,所述的钛宝石晶体通光长度为4mm,掺杂浓度为0.25wt%,采用铟箔包裹固定在一个紫铜的夹持上,夹持和一个紫铜的热沉紧贴,热沉通有循环水冷却,温度控制在17℃。
5.根据权利要求1所述的一种激光二极管直接泵浦的亚10飞秒钛宝石振荡器,其特征在于,所述第一熔石英三棱镜、第二熔石英三棱镜,材质均为熔石英,且为布儒斯特角切割,每个边长为30mm,所述第一熔石英三棱镜、第二熔石英三棱镜的尖端间距为400mm。
6.根据权利要求1所述的一种激光二极管直接泵浦的亚10飞秒钛宝石振荡器,其特征在于,所述第一激光高反镜和第二激光高反镜,均为一英寸的平面镜,反射带宽为650-1100nm,且反射率大于99.8%。
7.根据权利要求1所述的一种激光二极管直接泵浦的亚10飞秒钛宝石振荡器,其特征在于,所述耦合输出镜为一个1mm厚、半英寸的平面镜,朝向钛宝石晶体的一面镀有在650-950nm激光处输出耦合率为1%的介质膜,所述耦合输出镜的另一面镀有对振荡激光的增透介质膜。
8.根据权利要求1所述的一种激光二极管直接泵浦的亚10飞秒钛宝石振荡器,其特征在于,所述第一啁啾镜和第二啁啾镜,均对640-1100nm波段的激光反射率为R>99.7%,在640-1000nm的波段范围提供的二阶色散为:-40fs2±15fs2。
9.根据权利要求1所述的一种激光二极管直接泵浦的亚10飞秒钛宝石振荡器,其特征在于,所述第一尖劈和第二尖劈的尖端倾角均为2°48′,厚度为1.5mm-50μm。
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