[发明专利]一种基于Yb:GSO 激光晶体的亚百飞秒锁模激光器

摘要

本发明公开了一种基于Yb:GSO激光晶体的亚百飞秒锁模激光器，包括用于泵浦Yb:GSO晶体以实现粒子数反转，输出激光的泵浦源；用于提供激光谐振腔腔内增益的Yb:GSO激光晶体；用于启动并维持被动锁模运转的半导体可饱和吸收镜；用于提供提高激光谐振腔腔内的增益晶体与SESAM位置的功率密度的凹面镜；用于补偿腔内正常色散的色散补偿镜。本发明透过输出镜直接输出的飞秒脉冲的脉冲宽度为72fs，最大平均功率为82mW，重复频率为113.29MHz，中心波长为1050nm，光谱半高宽为17.8nm。本发明首次实现了Yb:GSO激光晶体的亚百飞秒锁模，获得了72fs的超短激光脉冲输出，相比于以往在该种晶体上实现的锁模激光器来说，脉冲宽度有了显著的提高，实现了自启动而且能够长时间稳定运转。

主权项

一种基于Yb:GSO激光晶体的亚百飞秒锁模激光器，其特征在于，该基于Yb:GSO激光晶体的亚百飞秒锁模激光器包括：泵浦源、色散补偿镜、第一凹面镜、Yb:GSO晶体、第二凹面镜、第三凹面镜、半导体可饱和吸收镜、输出镜；泵浦源，用于输出976nm激光，泵浦Yb:GSO晶体以实现粒子数反转,并通过一个1:0.8的耦合系统聚焦在Yb:GSO晶体上；Yb:GSO晶体，作为激光增益介质，用于提供激光谐振腔腔内的增益，晶体置于距离1:0.8的耦合系统前50mm；色散补偿镜，用于补偿腔内正常色散，距离第二个凹面镜237mm；第一凹面镜，第二凹面镜、第三凹面镜，用于提高激光谐振腔腔内晶体与半导体可饱和吸收镜位置的功率密度，第一个凹面镜距离晶体36mm，第二个凹面镜距离晶体40mm，第三个凹面镜距离第一个凹面镜310mm；半导体可饱和吸收镜，用于启动并维持被动锁模运转距离第三个凹面镜150mm；输出镜，用于输出飞秒脉冲，距离色散补偿镜230mm；该基于Yb:GSO激光晶体的亚百飞秒锁模激光器的光路为：从泵浦源发出的976nm泵浦激光经过第一凹面镜后入射到Yb:GSO晶体上，振荡产生的1.05um增益激光入射到第二凹面镜，并被第二凹面镜和第三凹面镜依次反射，入射到半导体可饱和吸收镜上，半导体可饱和吸收镜将激光原路返回，到达第一凹面镜，并被第一凹面镜和色散补偿镜依次反射，最终入射到输出镜，透过输出镜后输出脉冲宽度为72fs的高光束质量的锁模激光脉冲。