[发明专利]一种二极管泵浦的被动锁模Nd,Y:CaF2全固态飞秒激光器

摘要

本发明公开了一种二极管泵浦的被动锁模Nd,Y:CaF₂全固态飞秒激光器，其Nd,Y:CaF₂激光晶体接受透过光学耦合聚焦系统和双色镜后的泵浦激光；第一凹面镜和第二凹面镜及双色镜构成紧凑型的共焦折叠腔；第三凹面镜将谐振腔内的增益激光聚焦到半导体可饱和吸收镜上；半导体可饱和吸收镜用于启动并维持稳定的锁模；第一GTI镜和第二GTI镜用于补偿谐振腔内的正色散；耦合输出镜用于输出稳定的被动锁模脉冲序列。本发明实现了基于激光二极管为泵浦源，Nd³⁺和Y³⁺共掺的CaF₂晶体为增益介质，利用GTI镜补偿色散和半导体可饱和吸收镜启动锁模的全固态飞秒激光器，在谐振腔内输出了脉冲宽度为264fs的稳定锁模脉冲序列。本发明采用激光二极管泵浦技术，使得其应用前景更加广阔。

主权项

一种二极管泵浦的被动锁模Nd,Y:CaF₂全固态飞秒激光器，其特征在于，该二极管泵浦的被动锁模Nd,Y:CaF₂全固态飞秒激光器包括：泵浦源、光学耦合聚焦系统、Nd,Y:CaF₂激光晶体、第一凹面镜，第二凹面镜和双色镜、第三凹面镜、半导体可饱和吸收镜、第一GTI镜和第二GTI镜、耦合输出镜；泵浦源，输出中心波长为788nm的泵浦激光，经过光学耦合聚焦系统进行空间整形后再透过双色镜聚焦到Nd,Y:CaF₂激光晶体上，提供给激光晶体能量；光学耦合聚焦系统，接收泵浦源输出的泵浦激光，进行空间整形并耦合聚焦到Nd,Y:CaF₂激光晶体上；Nd,Y:CaF₂激光晶体，放置在光学耦合聚焦统及第一凹面镜和第二凹面镜的公共焦点处，接收透过光学耦合聚焦系统和双色镜后的泵浦激光，以实现粒子数反转从而形成谐振腔内的激光增益；第一凹面镜和第二凹面镜及双色镜，构成紧凑型的共焦折叠腔，接收谐振腔内产生的增益激光并各自反射，双色镜是将谐振腔内产生的增益激光通过双色镜反射到第二凹面镜；第三凹面镜，接收从第一凹面镜反射过来的增益激光并将其反射聚焦到半导体可饱和吸收镜上；半导体可饱和吸收镜，接收从第三凹面镜反射过来的增益激光并将其按原路返回，用于启动并维持稳定的锁模；第一GTI镜和第二GTI镜，接收从第二凹面镜反射过来的增益激光，用于补偿谐振腔内的正色散；耦合输出镜，接收从第一GTI镜和第二GTI镜依次反射过来的增益激光，在将大部分增益激光按原路返回的同时输出稳定的被动锁模脉冲序列。