[发明专利]一种产生高空间强度对比度的飞秒涡旋光束的方法

摘要

本发明公开一种产生高空间强度对比度的飞秒涡旋光束的方法，包括搭建具有泵浦源、增益晶体、可饱和吸收镜和输出耦合镜的激光传输腔体，基于半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模产生高阶飞秒厄米高斯光束，在腔外利用柱透镜模式转换器将其转换为高阶飞秒拉盖尔高斯光束，即飞秒涡旋光束。本发明产生的飞秒涡旋光束空间对比度高，解决了传统方法产生的宽带涡旋光束空间对比度低的问题；同时实现拓扑荷数可调。

主权项

1.一种产生高空间强度对比度的飞秒涡旋光束的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1，搭建具有泵浦源、增益晶体、可饱和吸收镜和输出耦合镜的激光传输腔体；首先调节基模高斯光束稳定的锁模状态,然后调节输出耦合镜改变腔轴旋转角度，使增益晶体内激光光束与泵浦光束呈一定角度，从而使厄米高斯光束的增益覆盖大于基模高斯光束的增益覆盖，并利用CCD照相机监测经输出耦合镜输出的激光光斑图样，直到CCD照相机中呈现飞秒厄米高斯光束图样，即产生高阶飞秒厄米高斯光束HG0n，其中n为整数；所述的腔轴旋转角度θ，公式如下：其中，式中Pth(HG0n)代表HG0n模式的厄米高斯光束对应的泵浦功率阈值，Hn‑k‑2j为厄米多项式；ωl为基模高斯光束光腰位置的光斑半径，由具体激光腔结构决定；ωx与ωy为泵浦光束光腰位置的纵向与横向的光斑半径；L为增益晶体长度；α为增益晶体对泵浦光的吸收系数；ηp、γ、Isat分别为泵浦效率、损耗系数以及饱和光强；步骤2，搭建柱透镜模式转换器，利用CCD照相机监测输出的激光光斑图样，直到CCD照相机中呈现LG0n模式的飞秒拉盖尔高斯光束图样，即将飞秒厄米高斯光束转换为飞秒拉盖尔高斯光束。