[发明专利]一种基于激光介质中心零增益结构的涡旋激光器

摘要

一种基于激光介质中心零增益结构的涡旋激光器。应用于光捏、光学扳手以及光通讯领域。它包括泵浦源、光学耦合系统、输入镜、零增益中心激光介质和输出镜顺序排列组成，零增益中心激光介质为中心打孔、激活离子环形掺杂或者中心区域零激活离子掺杂的陶瓷或晶体，其利用激光介质的零增益中心结构，抑制腔内基横模振荡，通过模式匹配实现纯的高阶拉盖尔高斯（LG0,l (l≥1)）光束输出。本发明无需其他光学元件，无需对泵浦光斑整形，具有激光效率高、适用范围广、操作简便、便于集成等优点。

主权项

一种基于激光介质中心零增益结构的涡旋激光器，包括泵浦源（1），其特征在于：泵浦源（1）顺序连接有光学耦合系统（2）、输入镜（3）、零增益中心的激光介质（4），零增益中心的激光介质（4）前端设置有输出镜（5），所述光学耦合系统（2）包括两个构成开普勒望远镜系统的透镜，所述两个透镜对泵浦光斑进行缩束或扩束，所述激光介质（4）为中心开有通孔的圆柱状结构陶瓷或晶体，通孔区域为零增益圆形区域（7），激光介质（4）除通孔外为激光粒子掺杂环形区域（6）；所述激光介质（4）的零增益中心半径a小于泵浦光斑的半径b，所获得的涡旋激光的拓扑数是由零增益中心半径a、泵浦光斑的半径b、腔内基横模束腰半径w0三者决定：即当满足0.45<a/w0<0.65，0.8<(b‑a)/w0<1.2时，可输出拓扑数为l=1的LG模式涡旋激光；当满足0.65<a/w0<0.85，0.8<(b‑a)/w0<1.2时，可输出拓扑数为l=2的LG模式涡旋激光，上述范围为预设值。