[发明专利]谐波次数可调的锁模激光器

权利要求书

1.谐波次数可调的锁模激光器，其特征在于：包括锁模激光谐振单元和外部光束反馈单元，所述锁模激光谐振单元包括泵浦光源(3)、泵浦光准直聚焦镜(4)和锁模谐振腔结构，所述泵浦光源(3)用于发出泵浦激光，所述泵浦光准直聚焦镜(4)用于将泵浦光源(3)所发射的泵浦激光准直并聚焦至锁模谐振腔结构，所述外部光束反馈单元包括分光片(5)、反馈镜(8)和调节座(9)，所述分光片(5)位于所述锁模谐振腔结构内并用于将锁模谐振腔结构产生的锁模激光脉冲中的一部分反射至所述反馈镜(8)上，所述反馈镜(8)能够向所述分光片(5)反射反馈光束(10)；所述反馈镜(8)安装在所述调节座(9)上，所述分光片(5)的倾斜角度能够调节，所述调节座(9)用于调节所述反馈镜(8)的倾斜角度以及反馈镜(8)与分光片(5)之间的距离；所述反馈光束(10)与锁模谐振腔结构产生的基波锁模脉冲共同作用产生谐波次数可调的锁模脉冲并输出谐波次数可调的锁模脉冲激光(11)；所述泵浦光源(3)的发射波长小于锁模激光器最终输出的锁模脉冲激光(11)的波长。

2.根据权利要求1所述的谐波次数可调的锁模激光器，其特征在于：所述锁模谐振腔结构包括增益介质(2)、折叠镜(6)和耦合输出镜(7)，所述增益介质(2)用于吸收所述泵浦激光的能量并对最终输出的激光波长产生受激辐射光放大；所述折叠镜(6)用于改变所述增益介质(2)和所述耦合输出镜(7)之间的光路，对光路进行折叠；所述耦合输出镜(7)用于锁模脉冲激光(11)进行耦合输出，所述分光片(5)位于所述增益介质(2)与折叠镜(6)之间，所述泵浦光源(3)所发射的泵浦激光能够被所述增益介质(2)吸收。

3.根据权利要求1所述的谐波次数可调的锁模激光器，其特征在于：所述锁模谐振腔结构包括增益介质(2)、可饱和吸收体(19)和折叠输出镜(20)，所述增益介质(2)用于吸收所述泵浦激光的能量并对最终输出的激光波长产生受激辐射光放大；所述可饱和吸收体(19)能够对锁模脉冲激光(11)的波长进行吸收和反射；所述折叠输出镜(20)用于对锁模脉冲激光(11)进行折叠和输出，所述分光片(5)位于所述增益介质(2)与折叠输出镜(20)之间，所述泵浦光源(3)所发射的泵浦激光能够被所述增益介质(2)吸收。

4.根据权利要求2所述的谐波次数可调的锁模激光器，其特征在于：所述折叠镜(6)上镀有能够对最终输出的锁模脉冲激光(11)波长进行反射的第一反射膜层，所述耦合输出镜(7)上镀有能够透过最终输出的锁模脉冲激光(11)的第一透过膜层。

5.根据权利要求3所述的谐波次数可调的锁模激光器，其特征在于：所述折叠输出镜(20)上镀有能够透过最终输出的锁模激光脉冲的第二透过膜层。

6.根据权利要求2、3任一项所述的谐波次数可调的锁模激光器，其特征在于：所述增益介质(2)为半导体激光芯片，所述半导体激光芯片包括依次设置的半导体衬底(12)、反射结构、有源区、高势垒窗口层(17)和保护层(18)，所述反射结构包括分别设有多个的高折射率层(13)和低折射率层(14)，所述高折射率层(13)和低折射率层(14)交替设置；所述有源区包括分别设有多个的势垒层(15)和量子阱层(16)，所述势垒层(15)和量子阱层(16)交替设置；所述量子阱层(16)的带隙能小于势垒层(15)的带隙能；所述高势垒窗口层(17)的势垒高于泵浦光源(3)的光子能量和势垒层(15)的势垒；所述泵浦光源(3)所发出的光子能量大于半导体激光芯片的势垒层(15)的带隙能；所述保护层(18)用于保护所述半导体激光芯片不被氧化。

7.根据权利要求3所述的谐波次数可调的锁模激光器，其特征在于：所述增益介质(2)为固体激光增益介质(2)，所述固体激光增益介质(2)包括底部的第二反射膜层(23)和前端的掺杂晶体(24)，所述第二反射膜层(23)能够对最终输出的锁模脉冲激光(11)波长进行反射，所述掺杂晶体(24)能对最终输出的锁模脉冲激光(11)的波长产生受激辐射光放大。