[发明专利]一种掺钕钒酸钇单晶光纤超短脉冲放大器

说明书

本发明公开了一种掺钕钒酸钇单晶光纤超短脉冲放大器，包括泵浦激光器、耦合镜、种子激光器、掺钕钒酸钇单晶光纤、第一双色镜和第二双色镜，泵浦激光器发出泵浦激光通过耦合镜后进入掺钕钒酸钇单晶光纤，种子激光器发出超短脉冲激光经第一双色镜反射进入掺钕钒酸钇单晶光纤，超短脉冲激光能量被放大后离开掺钕钒酸钇单晶光纤由第二双色镜反射输出。本发明结合了光纤激光在光束质量和高散热性等方面和固体激光在高峰值功率低非线性效应等方面各自的优点，在保持高光束质量的同时，提升超短脉冲激光的峰值功率，稳定可靠。

技术领域

本发明涉及激光脉冲放大技术领域，特别是涉及一种掺钕钒酸钇单晶光纤超短脉冲放大器。

背景技术

超短脉冲激光在精密微加工、太赫兹波产生、生物医疗、国防科研领域均具有非常重要的应用，一直是激光领域的研究和发展的热点。随着各行业需求的不断提升，需要更高峰值功率更高能量的超短脉冲。超短脉冲放大技术是获得高峰值功率超短脉冲的主要方法。超短脉冲放大技术由多种途径和方法，典型的方法包括光纤放大器和固体放大器等。光纤放大器具有体积小、集成度高、稳定性好、免维护和光束质量好的特点，已应用于超短脉冲的放大，然而光纤放大器较强的色散和非线性效应限制了其峰值功率的提升，使得光纤放大器适用于作为预防大器使用；固体放大器的优势是能够获得大能量的脉冲激光，且抑制非线性效应的效果好，但天然的光束质量较差，控制光束质量的系统复杂，散热特性较差。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提出了一种掺钕钒酸钇单晶光纤超短脉冲放大器，改善激光光束质量。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种掺钕钒酸钇单晶光纤超短脉冲放大器，包括：

泵浦激光器，用于产生泵浦激光；

耦合镜，将泵浦激光汇集成一束；

种子激光器，用于提供超短脉冲激光；

掺钕钒酸钇单晶光纤，将泵浦激光的能量转移到超短脉冲激光，使其脉冲能量得到放大；

第一双色镜和第二双色镜，均对超短脉冲激光高反射率，对泵浦激光高透过率；

泵浦激光器发出泵浦激光通过耦合镜后进入掺钕钒酸钇单晶光纤，种子激光器发出超短脉冲激光经第一双色镜反射进入掺钕钒酸钇单晶光纤，超短脉冲激光能量被放大后离开掺钕钒酸钇单晶光纤由第二双色镜反射输出。

优选的是，所述第一双色镜位于耦合镜和掺钕钒酸钇单晶光纤之间，所述第二双色镜位于掺钕钒酸钇单晶光纤远离第一双色镜的一端，所述泵浦激光通过耦合镜和第一双色镜进入掺钕钒酸钇单晶光纤后从第二双色镜透射分离。

优选的是，所述第二双色镜位于耦合镜和掺钕钒酸钇单晶光纤之间，所述第一双色镜位于掺钕钒酸钇单晶光纤远离第二双色镜的一端，所述泵浦激光通过耦合镜和第二双色镜进入掺钕钒酸钇单晶光纤后从第一双色镜透射分离。

优选的是，所述耦合镜包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜和第二透镜构成4f系统。

优选的是，所述超短脉冲激光的波长为1064nm，脉冲宽度10ps。

优选的是，所述泵浦激光的波长为888nm。

优选的是，所述掺钕钒酸钇单晶光纤直径1mm，长度为30cm。

优选的是，包括与掺钕钒酸钇单晶光纤贴合的水冷装置。

优选的是，所述掺钕钒酸钇单晶光纤的表面设置有散热齿。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：