一种1134nm波长Yb：YVO4飞秒激光器制造技术

本发明专利技术涉及短脉冲激光技术领域，具体公开一种1134nm波长Yb:YVO4飞秒激光器。本发明专利技术的飞秒激光器，包括：沿光路传播方向依次布置的半导体激光器端面泵浦系统、双向色镜、Yb:YVO4晶体、两宽带负色散镜、宽带输出镜，其中，所述双向色镜、宽带负色散镜、宽带输出镜构成飞秒激光谐振腔，所述Yb:YVO4晶体为激光增益晶体，所述宽带输出镜为激光器的耦合输出镜。本发明专利技术采用Yb:YVO4晶体、半导体激光器端面泵浦系统、宽带飞秒激光谐振腔，在腔内放置具有受激拉曼散射效应的Yb:YVO4激光晶体和宽带光学器件；从而利用飞秒激光振荡器内Yb:YVO4激光晶体自身的非线性效应实现频率变换，直接获得1134nm附近波长的拉曼飞秒激光，具有输出波长独特、结构紧凑、实用性强的特点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及短脉冲激光
，具体公开一种1134nm波长Yb:YVO4飞秒激光器。本专利技术的飞秒激光器，包括：沿光路传播方向依次布置的半导体激光器端面泵浦系统、双向色镜、Yb:YVO4晶体、两宽带负色散镜、宽带输出镜，其中，所述双向色镜、宽带负色散镜、宽带输出镜构成飞秒激光谐振腔，所述Yb:YVO4晶体为激光增益晶体，所述宽带输出镜为激光器的耦合输出镜。本专利技术采用Yb:YVO4晶体、半导体激光器端面泵浦系统、宽带飞秒激光谐振腔，在腔内放置具有受激拉曼散射效应的Yb:YVO4激光晶体和宽带光学器件；从而利用飞秒激光振荡器内Yb:YVO4激光晶体自身的非线性效应实现频率变换，直接获得1134nm附近波长的拉曼飞秒激光，具有输出波长独特、结构紧凑、实用性强的特点。【专利说明】_种1134nm波长Yb:YV04飞秒激光器
本专利技术涉及短脉冲激光
，特别涉及一种1134nm波长Yb:YV04的飞秒激光器。
技术介绍
飞秒激光具有脉冲宽度窄、峰值功率高等突出特点，已在物理、化学等基础科学研宄、微纳加工、生命医学、信息通讯、军事国防、卫星测距等众多领域得到广泛应用，为上述尖端领域的探索和发展提供了有力的工具。 目前，钛宝石飞秒激光器是技术最为成熟、应用领域最为广泛的飞秒激光器。掺杂稀土元素的固体激光材料，是另一类重要的激光材料。其中，掺Yb稀土离子的激光材料及其激光器，与钛宝石激光相比，其简单的能级结构、较低的量子缺陷、宽带发射光谱、可被大功率InGaAs半导体激光器泵浦。从而，减少了能量传递的环节，激光转化效率也大幅提高，激光系统的成本大大降低。上述掺杂稀土元素激光器已经成为近十几年以来全固态飞秒激光技术的研宄热点，并已在光通信、医学、军事、强场物理等领域得到广泛应用。 但是，钛宝石激光器、掺Yb材料激光器等受到激光增益材料能级结构的限制，只能输出某一特定的波长，例如钛宝石激光器输出波长在800nm附近，掺Yb材料激光器输出波长在1030nm附近。随着研宄的深入，单一波段的飞秒激光已不能满足与日俱增的应用需求，因此更多波段飞秒激光的产生方法成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有飞秒激光器技术的缺陷，获得新波长，提供一种1134nm波长Yb:YV04的飞秒激光器。 为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案: 本专利技术提供一种飞秒激光器，包括:沿光路传播方向依次布置的半导体激光器端面泵浦系统、双向色镜、Yb:YV04晶体、两宽带负色散镜、宽带输出镜，其中，所述双向色镜、宽带负色散镜、宽带输出镜构成飞秒激光谐振腔，所述Yb:YV04晶体为激光增益晶体，所述宽带输出镜为激光器的親合输出镜。 一些实施例中，所述半导体激光器端面泵浦系统包含光纤耦合输出的半导体激光器、准直透镜、聚焦透镜。光纤耦合输出的半导体激光器的发射波长为980nm，光纤纤芯的直径为100?200微米。 一些实施例中，所述双向色镜为平面镜；所述双向色镜上镀有膜系，所述膜系为对980nm波长的泵浦光增透、对1030nm波长的基频激光和1134nm波长的拉曼激光高反射。 一些实施例中，所述Yb:YV04晶体沿晶体的C轴切割，其端面与光路在水平面夹角为I?2度；所述Yb:YV04晶体端面镀有膜系，所述膜系为对980nm波长的泵浦光、1030nm波长的基频激光和1134nm波长的拉曼激光增透。 一些实施例中，所述宽带负色散镜为凹面反射镜，其曲率半径为100?400毫米；所述宽带负色散镜镀有膜系，所述膜系为对1030nm波长具有负色散特性，对1030nm波长的基频激光和1134nm波长的拉曼激光高反射。 一些实施例中，所述宽带输出镜为镀制石墨烯材料的宽带复合器件。 一些实施例中，所述宽带输出镜为首先在镜片基片上镀制透过率为0.5%?5%膜系，其次镀制一层石墨稀材料；所述膜系为对1030nm波长的基频激光高反射、1134nm波长的拉曼激光部分透射。石墨烯材料的作用是实现飞秒激光器锁模的启动。 本专利技术的有益效果在于:采用Yb:YV04晶体、半导体激光器端面泵浦系统、宽带飞秒激光谐振腔，在激光器谐振腔内放置具有受激拉曼散射效应的Yb:YV04激光晶体和宽带光学器件；从而利用飞秒激光振荡器内Yb:YV04激光晶体自身的非线性效应实现频率变换，直接获得1134nm附近波长的拉曼激光，具有输出波长独特、结构紧凑、实用性强的特点。 【专利附图】【附图说明】 图1示意性示出根据本专利技术一个实施例的飞秒激光器结构示意图。 图2为图1中半导体激光器端面泵浦系统I的示意图。 半导体激光器端面泵浦系统I ; 双向色镜2 ; Yb:YV04晶体3 ；宽带负色散镜4 ； 宽带输出镜5。 光纤耦合输出的半导体激光器11 ;准直透镜12; 聚焦透镜13。 【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，而不构成对本专利技术的限制。 本专利技术提供一种利用Yb:YV04激光晶体既为飞秒激光材料，又具受激拉曼散射材料的双重特性，借助宽带光学器件，获得1134nm附近波长飞秒激光。 请参考图1，示出根据本专利技术一个实施例的飞秒激光器。 包括:沿光路传播方向依次布置的半导体激光器端面泵浦系统1、双向色镜2、Yb:YV04晶体3、两宽带负色散镜4、宽带输出镜5，本专利技术的飞秒激光器为宽带谐振腔结构。其中，上述光路呈Z字形。 其中，双向色镜2、宽带负色散镜4、宽带输出镜5构成飞秒激光谐振腔，产生飞秒激光，同时也是拉曼谐振腔；Yb:YV04晶体3为激光增益晶体，其也是非线性受激拉曼散射晶体；宽带输出镜5为激光器的親合输出镜，同时用于实现激光器锁模的启动。 Yb:YV04晶体3被半导体激光器端面泵浦系统I激发产生的光，先后被两宽带负色散镜4反射后，入射到宽带输出镜5，宽带输出镜5将光原路返回。其中，两宽带负色散镜4的凹面相对设置。 半导体激光器端面泵浦系统I包括光纤耦合输出的半导体激光器11、准直透镜12、聚焦透镜13。可优选地，光纤耦合输出的半导体激光器11采用最大输出功率20W，发射波长在980nm附近，其光纤纤芯的直径为100?200微米。如图2所示，光纤耦合输出的半导体激光器11发出圆锥形的发散光。经过准直透镜12将光纤耦合输出的发散光束准直，聚焦透镜13将准直光束聚焦。 双向色镜2为平面镜，进一步地，双向色镜2上镀有膜系，上述膜系为对980nm附近波长的泵浦光增透、对1030nm附近波长的基频激光和1134nm附近波长的拉曼激光高反射。其中，膜系为氧化钽/氧化硅介质膜，厚度约7.5微米 Yb:YV04晶体3沿晶体的C轴切割，其端面与光路在水平面夹角为I?2度；上述Yb:YV04晶体3为具有受激拉曼散射效应的掺杂Yb离子激光晶体，其中，Yb离子掺杂浓度通常在2%?5%，晶体长度通常为2mm?6mm。 Yb:YV04晶体3端面镀有膜系，上述膜系为对980nm附近波长的泵浦光、1030nm附近波长的基频激光和1134nm附近波长的拉曼激光增透。其中，膜系为氧化钽介本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种1134nm波长Yb：YVO4飞秒激光器，其特征在于，包括：沿光路传播方向依次布置的半导体激光器端面泵浦系统、双向色镜、Yb：YVO4晶体、两宽带负色散镜、宽带输出镜，其中，所述双向色镜、宽带负色散镜、宽带输出镜构成飞秒激光谐振腔，所述Yb：YVO4晶体为激光增益晶体，所述宽带输出镜为激光器的耦合输出镜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：葛文琦，樊仲维，余锦，黄科，张雪，赵天卓，
申请(专利权)人：中国科学院光电研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11