一种短腔被动锁模激光器制造技术

本发明专利技术公开了一种短腔被动锁模激光器，包括依光路设置的泵浦源、整形系统、耦合系统、激光增益介质、被动锁模吸收体和谐振腔；激光增益介质耦合泵浦光的端面为盘状表面；泵浦光经整形系统整形之后由耦合系统反射至激光增益介质上，部分泵浦光进入激光增益介质进行泵浦，部分被反射回耦合系统，并在耦合系统与激光增益介质之间多次往返，在激光增益介质上形成多个泵浦点；激光增益介质受激辐射产生受激辐射光，最终输出激光。本发明专利技术结构使高功率泵浦光在非球面镜反射面组与盘状表面之间进行多次反射，在盘状表面形成多个泵浦点，这样泵浦光被增益介质不同位置多次有效吸收，大大提高了对泵浦光的吸收效率，从而实现高功率锁模输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光
，尤其涉及一种短腔被动锁模激光器。
技术介绍
超短脉冲(纳秒以下的光脉冲)技术是物理学、化学、生物学、光电子学，以及激光光谱学等学科对微观世界进行研究和揭示新的超快过程的重要手段。产生超短脉冲的一种有效方法是被动锁模。此方法是把可饱和吸收体放在激光谐振腔内实现的。可饱和吸收体是一种非线性吸收介质，对腔内激光的吸收是随光场强度而变化的，当光场较弱时吸收体对光吸收很强，因此光透过率很低；随着激光强度的增大，吸收体对光的吸收减少，当达到一特定值时，光几乎可以无损耗的通过，此时透过率几乎100%，从而强度越大的激光损耗越小，从而得到很强的锁模脉冲。被动锁模激光器虽可用来产生超短脉冲，但是现有被动锁模激光器产生的超短脉冲的输出功率都比较小。提高输出功率最简便的方法是增大泵浦光功率。但是，如果只是增大泵浦光功率来提高激光器脉冲输出功率，是不可能实现的，因为如果泵浦系统不变，泵浦光单次通过激光增益介质，随着泵浦光的增大，其被吸收的功率会逐渐出现饱和，激光功率也出现饱和，不能再增大。同时如果热处理不好，热量不能很好的散出去的话，还会出现激光输出功率下降的严重后果。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出一种可实现高功率锁模输出的短腔被动锁模激光器。为达到上述目的，本专利技术提出的技术方案为:一种短腔被动锁模激光器，包括依光路设置的泵浦源、整形系统、耦合系统、激光增益介质、被动锁模吸收体和谐振腔，所述激光增益介质耦合泵浦光的端面为盘状表面；所述耦合系统可将泵浦光多次反射至激光增益介质的盘状表面上形成多个泵浦点；泵浦源发出的泵浦光经整形系统整形之后由耦合系统反射至激光增益介质上，部分泵浦光进入激光增益介质进行泵浦，部分被反射回耦合系统，并在耦合系统与激光增益介质之间多次往返，在激光增益介质上形成多个泵浦点，这样泵浦光被增益介质不同位置多次有效吸收，大大提高了对泵浦光的吸收效率；激光增益介质受激福射广生受激福射光，入射到被动锁t旲吸收体，在谐振腔内振汤并由谐振腔输出激光；激光增益介质和被动锁模吸收体位于谐振腔内。进一步的，所述耦合系统具有多个反射部，泵浦光入射到耦合系统之后，依次在各个反射部与激光增益介质之间往返，各个反射部将泵浦光反射至激光增益介质，在其盘状表面形成与各个反射部相对应的泵浦点。进一步的，所述反射部为非球面镜反射面；所述耦合系统包括多个非球面镜反射面，多个非球面镜反射面以环形圆盘结构排列。进一步的，所述非球面镜反射面的个数为四个、六个或八个；所述非球面镜反射面为抛物镜反射面。进一步的，所述被动锁模吸收体设于与激光增益介质盘状表面相对的方向上，位于耦合系统与激光增益介质之间。进一步的，所述被动锁模吸收体远离激光增益介质的一端镀有振荡光的全反射膜，构成谐振腔的前腔镜；所述激光增益介质与其盘状表面相对的另一端面镀有对振荡光部分反射对泵浦光全反射的介质膜，构成谐振腔的后腔镜。进一步的，所述被动锁模吸收体远离激光增益介质的一端面镀有振荡光的部分反射膜，构成谐振腔的后腔镜；所述激光增益介质与其盘状表面相对的另一端面镀有对振荡光和泵浦光全反射的介质膜，构成谐振腔的前腔镜；所述耦合系统中心为一通光孔，后腔镜输出的激光经由该通光孔输出。进一步的，所述激光增益介质和被动锁模吸收体上均设有散热基体；所述散热基体对泵浦光和振荡光增透。本专利技术的有益效果为:利用环形圆盘结构排列的非球面镜反射面组配合激光增益介质的盘状表面，使高功率泵浦光在非球面镜反射面组与盘状表面之间进行多次反射，在盘状表面形成多个泵浦点，这样泵浦光被激光增益介质不同位置多次有效吸收，大大提高了对泵浦光的吸收效率，从而实现高功率锁模输出。【附图说明】图1为本专利技术锁模激光器实施例一结构不意图； 图2为本专利技术锁模激光器实施例二结构示意图； 图3为本专利技术耦合系统正面示意图。附图标记:1、泵浦源；2、准直透镜系统；3、耦合系统；301、非球面镜反射面；302、通光孔；4、激光增益介质；5、被动锁模吸收体；6、散热基体。【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】，对本专利技术做进一步说明。本专利技术短腔被动锁模激光器，通过设计耦合系统和激光增益介质泵浦光入射端面的结构，使得大功率泵浦光在耦合系统与激光增益介质之间进行多次往返反射，从而将大功率泵浦光能够多次进入激光增益介质形成多个泵浦点，被激光增益介质的不同位置多次有效吸收，有效提高泵浦效率，最终实现高功率锁模输出。具体的，如图1所示的实施例，该短腔被动锁模激光器，包括依光路设置的泵浦源1、整形系统、耦合系统3、激光增益介质4、被动锁模吸收体5和谐振腔。其中，激光增益介质4耦合泵浦光的端面为盘状表面；耦合系统3可将泵浦光多次反射至激光增益介质4的盘状表面上形成多个泵浦点；泵浦源I发出的泵浦光经整形系统整形之后由耦合系统3反射至激光增益介质4上，部分泵浦光进入激光增益介质4进行泵浦，部分被反射回耦合系统3，并在耦合系统3与激光增益介质4之间如此进行多次往返，在激光增益介质4上形成多个泵浦点；激光增益介质4受激辐射产生受激辐射光，入射到被动锁模吸收体5，在谐振腔内振荡并由谐振腔输出激光；激光增益介质4和被动锁模吸收体5位于谐振腔内。该耦合系统3具有多个反射部，泵浦光入射到耦合系统3之后，依次在各个反射部与激光增益介质4之间往返，各个反射部将泵浦光反射至激光增益介质4，在其盘状表面形成与各个反射部相对应的泵浦点。如本实施例中，反射部为非球面镜反射面301，该耦合系统3包括多个非球面镜反射面301，多个非球面镜反射面301以环形圆盘结构排列，如图3所示。优选的，以八个非球面镜反射面301组成的耦合系统3为例，八个非球面镜反射面301依次为第一反射部A、第二反射部B、第三反射部C、第四反射部D、第五反射部E、第六反射部F、第七反射部G和第八反射部H。各反射部的非球面镜反射面301可以采用抛物镜面，可将入射到其上的准直光反射聚焦到激光增益介质上4。[当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种短腔被动锁模激光器，包括依光路设置的泵浦源、整形系统、耦合系统、激光增益介质、被动锁模吸收体和谐振腔，其特征在于：所述激光增益介质耦合泵浦光的端面为盘状表面；所述耦合系统可将泵浦光多次反射至激光增益介质的盘状表面上形成多个泵浦点；泵浦源发出的泵浦光经整形系统整形之后由耦合系统反射至激光增益介质上，部分泵浦光进入激光增益介质进行泵浦，部分被反射回耦合系统，并在耦合系统与激光增益介质之间多次往返，在激光增益介质上形成多个泵浦点；激光增益介质受激辐射产生受激辐射光，入射到被动锁模吸收体，在谐振腔内振荡并由谐振腔输出激光；激光增益介质和被动锁模吸收体位于谐振腔内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴砺，贺坤，刘国宏，
申请(专利权)人：福州高意通讯有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35