[发明专利]短腔激光器

说明书

本申请涉及一种短腔激光器中，包括激光泵浦源；稀土离子掺杂光纤，包括第一端面和相对于第一端面的第二端面；第一端面镀有宽带介质膜；第二端面镀有高反介质膜；半导体可饱和吸收镜，直接接触高反介质膜；波分复用器，包括公共端和泵浦端；泵浦端连接激光泵浦源；公共端直接接触宽带介质膜。本申请采用宽带介质膜集成于稀土离子掺杂光纤抛光端面的泵浦耦合方式，以及将高反介质膜集成于稀土离子掺杂光纤另一抛光端面的方式，从而解决反射带宽有限、反射窗口不平坦和易受环境影响等问题，以及增加脉冲重复率过程中存在的泵浦光残留问题，进而可提高泵浦效率，降低短腔激光器的热效应，并改善输出脉冲的长期稳定性。

技术领域

本申请涉及光纤激光技术领域，特别是涉及一种短腔激光器。

背景技术

随着光纤激光技术的发展，出现了超短脉冲激光技术。目前，超短脉冲激光已经在精准医疗、高端制造、基础研究、国防科技等领域得到了广泛的应用，特别是重复频率达到GHz(吉赫兹)量级的高重复频率的脉冲激光，其以极短的脉冲时延、极大的纵模间隔增加了在具体应用中高重复频率脉冲激光器的竞争力。

在激光加工领域，当相邻激光脉冲的时间间隔与材料的热弛豫时间相当时，材料的烧蚀过程会进入“烧蚀冷却”区间，该区间的存在不仅能降低热弛豫过程造成的能量损失，减少加工能耗，还能抑制热应力导致的加工面粗糙程度，提高加工精度。而在精密光学领域，增大的脉冲纵模间距特性提高了对脉冲独立纵模的操控性，极大地促进了天文光学频率梳、精密光谱学、光任意波形发生器等前沿领域的发展。

在被动谐波锁模、主动锁模、高重频固体激光器、高重频半导体激光器等获取高重复频率脉冲激光的方案中，全光纤被动基频锁模激光器因其结构紧凑、成本低廉、鲁棒性优异、光束质量好等优势，成为众多实际应用的最佳选择。在全光纤锁模结构中，环形结构受到谐振腔中器件的限制，脉冲重复频率的增加空间有限，虽然谐振腔外重复频率加倍的技术能够进一步增加脉冲的重复频率，但是需要额外引入控制技术以减少脉冲件的强度抖动，增加了整体结构的复杂性。而线性法布里-珀罗结构能够有效避免因腔内器件而引入的腔长限制，增加激光脉冲的重复频率拓展性。

然而，在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统激光器在增加激光脉冲重复频率的过程中，存在输出脉冲长期稳定性差的问题。

发明内容

基于此，有必要针对传统激光器存在的脉冲稳定性差的技术问题，提供一种能够提高输出脉冲长期稳定性的短腔激光器。

在一个实施例中，一种短腔激光器，包括：

激光泵浦源；

稀土离子掺杂光纤，包括第一端面和相对于第一端面的第二端面；第一端面镀有宽带介质膜；第二端面镀有高反介质膜；

半导体可饱和吸收镜，直接接触高反介质膜；

波分复用器，包括公共端和泵浦端；泵浦端连接激光泵浦源；公共端直接接触宽带介质膜。

在其中一个实施例中，泵浦端与激光泵浦源之间通过光纤熔接连接。

在其中一个实施例中，半导体可饱和吸收镜包括反射装置和连接反射装置的散热基底；反射装置直接接触高反介质膜。

在其中一个实施例中，宽带介质膜为具有啁啾型或非啁啾型的多层介质膜结构。

在其中一个实施例中，宽带介质膜的反射率为70％到99％。

在其中一个实施例中，高反介质膜的反射率大于95％。

在其中一个实施例中，半导体可饱和吸收镜的调制深度为1％至10％。

在其中一个实施例中，稀土离子掺杂光纤的长度为1厘米到10厘米。

在其中一个实施例中，稀土离子掺杂光纤中掺杂的稀土离子包括镱、铒、铥和钬中的任意一种或任意组合。