[发明专利]一种光纤紫外飞秒激光器

说明书

本发明提供一种光纤紫外飞秒激光器，涉及激光器领域；光纤紫外飞秒激光器包括：光纤飞秒种子源以及依次设置在所述光纤飞秒种子源激光光路方向上的一级光纤放大器、展宽模块、双折射平片滤波器、二级光纤放大器、三级光纤放大器、压缩模块和三倍频模块；所述展宽模块用于将所述一级光纤放大器输出的激光展宽为纳秒激光；所述双折射平片滤波器用于在所述纳秒激光的中心波长处调制出凹陷；所述压缩模块用于将所述三级光纤放大器输出的激光转化为飞秒激光；所述三倍频模块用于输出紫外飞秒激光；本发明能够有效地提高三倍频效率，增加紫外飞秒激光的输出功率。

技术领域

本发明涉及激光器领域，尤其涉及一种光纤紫外飞秒激光器。

背景技术

通过红外飞秒三倍频获得的光纤紫外飞秒激光对飞秒脉冲非常敏感，脉冲的宽度和底座的大小会极大的影响倍频效率。窄的脉宽和较小的底座的红外飞秒激光可以产生更高的倍频效率。光纤激光器的增益介质以及传输介质为光纤，光纤虽然放大效率高、散热性能好，但对于飞秒激光器来说，其模场小、高非线性、高高阶色散导致严重的光谱窄化效应，限制了输出脉冲的宽度和质量，使得光纤飞秒激光器难以获得高的倍频效率。

发明内容

本发明旨在解决现有光纤飞秒激光器难以获得高的倍频效率的技术问题。

本发明提供一种光纤紫外飞秒激光器，包括：光纤飞秒种子源以及依次设置在所述光纤飞秒种子源激光光路方向上的一级光纤放大器、展宽模块、双折射平片滤波器、二级光纤放大器、三级光纤放大器、压缩模块和三倍频模块；所述展宽模块用于将所述一级光纤放大器输出的激光展宽为纳秒激光；所述双折射平片滤波器用于在所述纳秒激光的中心波长处调制出凹陷；所述压缩模块用于将所述三级光纤放大器输出的激光转化为飞秒激光；所述三倍频模块用于输出紫外飞秒激光。

进一步地，所述双折射平片滤波器包括依次设置的双折射晶体、第一半波片、线偏振片和第二半波片；通过调整所述双折射晶体的旋转角度调制出所述凹陷。

进一步地，所述双折射晶体的0度角位置镀设增透膜或布鲁斯特角位置不镀设增透膜。

进一步地，所述双折射晶体为α-BBO晶体或石英晶体。

进一步地，所述光纤紫外飞秒激光器还包括第一探测器、控制器、驱动机构和第二探测器；

所述驱动机构用于驱动所述双折射晶体绕其几何中心轴转动，从而调整所述双折射晶体的旋转角度；

所述第一探测器用于将所述三倍频模块输出的部分紫外飞秒激光转化为第一电信号；

所述第二探测器用于将所述二级光纤放大器输出的部分激光转化为第二电信号；

所述控制器用于根据所述第一电信号控制所述驱动机构驱动所述双折射晶体转动，使得所述第一电信号的变化幅度小于第一阈值，并用于根据所述第二电信号调整所述二级光纤放大器的泵浦电流，使得所述第二电信号的变化幅度小于第二阈值。

进一步地，所述光纤飞秒种子源为基于半导体可饱和吸收镜的被动锁模光纤激光器。

进一步地，所述一级光纤放大器、所述二级光纤放大器和所述三级光纤放大器的增益介质均为掺镱保偏光纤。

进一步地，所述展宽模块为保偏啁啾布拉格衍射光栅。

进一步地，所述压缩模块包括依次设置的第一衍射光栅、第二衍射光栅和折返镜。

进一步地，所述倍频模块包括依次设置的二倍频晶体、三倍频晶体、谐波分离器和分光片。