[发明专利]一种波长可调谐非线性镜锁模激光器及工作方法

权利要求书

1.一种波长可调谐非线性镜锁模激光器，其特征在于，包括泵浦光源、准直聚焦系统和光学谐振腔，所述光学谐振腔内依次设有激光晶体、双折射滤波片和非线性晶体，所述双折射滤波片用于根据自身角度的变化改变激光输出波长，所述非线性晶体用于根据自身角度或周期或温度的变化使倍频过程相位匹配，实现锁模激光输出；

所述非线性晶体为双折射非线性铌酸锂晶体，通过调节铌酸锂晶体的角度，使倍频过程相位匹配，锁模时的波长调谐范围为1039nm～1062nm；

所述光学谐振腔为Z型谐振腔，包括输入镜、第一反射镜、第二反射镜和输出镜，所述第一反射镜和第二反射镜分别设置于Z型谐振腔的拐角处；

所述双折射滤波片设置于第一反射镜和第二反射镜之间，并以布儒斯特角设置，通过调节双折射滤波片的方向改变激光输出波长。

2.如权利要求1所述的波长可调谐非线性镜锁模激光器，其特征在于，泵浦光源为连续或准连续的光源，泵浦光源为976nm二极管激光器。

3.如权利要求1所述的波长可调谐非线性镜锁模激光器，其特征在于，所述第一反射镜用于接收输入镜传来的输入光并反射给第二反射镜，所述第二反射镜用于将光束反射给输出镜；

所述输入镜为平面镜且镀有多层膜，对泵浦光高透射，对基频光高反射；所述第一反射镜和第二反射镜均为圆形凹面镜，对基频光高反射；

所述输出镜为平面镜且镀有多层膜，对基频光部分反射，对二次谐振光高反射。

4.如权利要求3所述的波长可调谐非线性镜锁模激光器，其特征在于，所述非线性晶体设于输出镜和第二反射镜之间；

进一步的，所述非线性晶体靠近输出镜设置。

5.如权利要求3所述的波长可调谐非线性镜锁模激光器，其特征在于，所述激光晶体设置在输入镜和第一反射镜之间；

进一步的，所述激光晶体靠近输入镜设置；

进一步的，所述激光晶体为掺镱激光晶体，发射谱线在1020nm～1080nm之间；

进一步的，所述激光晶体设置于冷却铜块上。

6.如权利要求3所述的波长可调谐非线性镜锁模激光器，其特征在于，所述光学谐振腔内还设有补偿群速度色散和/或群速度失配元件，用于实现飞秒量级的激光输出。

7.一种波长可调谐非线性镜锁模激光器的工作方法，其特征在于，利用权利要求1-6任一项所述的波长可调谐非线性镜锁模激光器，步骤如下：

泵浦光源通过准直聚焦系统向光学谐振腔发送准直光束；

激光器首先工作在连续波状态，双折射非线性晶体根据角度的变化或者光学超晶格根据周期或温度的变化，使倍频过程相位匹配，实现锁模激光输出；

通过双折射滤波片的角度变化，改变激光输出波长。

8.如权利要求7所述的波长可调谐非线性镜锁模激光器的工作方法，其特征在于，所述输入镜对976nm的光具有高透过率，对1020nm～1080nm的光具有高反射率，所述第一反射镜和第二反射镜对1020nm～1080nm的光具有高反射率，所述输出镜对基频光部分反射，对二次谐振光高反射；

进一步的，利用铌酸锂晶体作为非线性晶体，锁模状态下，通过调节铌酸锂晶体的角度，使倍频过程相位匹配，实现锁模，锁模时的波长调谐范围为1039nm～1062nm。