一种可调谐被动锁模激光器制造技术

本发明专利技术属于锁模激光技术领域，涉及一种脉冲宽度可以根据需求而随意调谐的锁模激光器；将可饱和吸收材料溶解在液体中，制成液态的可饱和吸收溶液，激光增益晶体浸在可饱和吸收溶液中，并且都装在透明容器里；它们与泵浦光源、耦合系统和激光谐振腔构成锁模激光器；通过调节可饱和吸收溶液的浓度和透明容器两个通光端面之间的距离，来调节可饱和吸收体的特征参数值，进而实现对锁模脉冲宽度的调谐；可饱和吸收溶液同时也充当了激光增益晶体周围的制冷液体，使激光器结构更加紧凑；本发明专利技术在不改变激光谐振腔结构的情况下，就可以实现对激光超短脉冲宽度的调谐，因而具有极大的发展和实用价值。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于锁模激光
，涉及一种脉冲宽度可以根据需求而随意调谐的锁模激光器；将可饱和吸收材料溶解在液体中，制成液态的可饱和吸收溶液，激光增益晶体浸在可饱和吸收溶液中，并且都装在透明容器里；它们与泵浦光源、耦合系统和激光谐振腔构成锁模激光器；通过调节可饱和吸收溶液的浓度和透明容器两个通光端面之间的距离，来调节可饱和吸收体的特征参数值，进而实现对锁模脉冲宽度的调谐；可饱和吸收溶液同时也充当了激光增益晶体周围的制冷液体，使激光器结构更加紧凑；本专利技术在不改变激光谐振腔结构的情况下，就可以实现对激光超短脉冲宽度的调谐，因而具有极大的发展和实用价值。【专利说明】一种可调谐被动锁模激光器
本专利技术涉及锁模激光技术，是一种脉冲宽度可调谐的被动锁模激光器。
技术介绍
: 获得锁模激光的方法包括主动和被动两种方法，其中被动方法是利用某些材料对光具有非线性可饱和吸收的特性来实现的，这些具有非线性可饱和吸收特性的材料被称为可饱和吸收体(SA)，描述锁模SA的特征参量包括非饱和损耗、调制深度、饱和通量(饱和光强)、恢复时间等。锁模激光脉冲的重复频率由谐振腔的光程决定，脉冲宽度则由激光增益晶体和SA特征参量值的大小来确定，改变SA的特征参量值的大小就可以改变锁模脉冲宽度的大小。对于脉冲宽度在皮秒、飞秒，以及阿秒量级的锁模激光器来说，在不改变激光谐振腔结构的情况下，实现脉冲宽度的可调谐具有极大的发展和实用价值。 当前的可饱和吸收材料，比如:LiF:F-2，Cr4+:YAG, V3+:YAG, Co2+ =LaMgAl11O19, GaAs,SESAM(半导体可饱和吸收镜)，CNT (碳纳米管)和graphene (石墨烯)等都是固态的，一旦被制备成固态可饱和吸收体，它的特征参量值就是不可变的了，当我们在实验或者实际应用中需要调节SA的特征参量来改变脉冲宽度时，就必须重新制备另一块可饱和吸收体。 染料锁模激光器的可饱和吸收体是液态染料，染料盒放置在激光谐振腔里靠近反射镜的地方，即激光增益材料和染料盒是两个相互分离的器件，尚未有将激光增益材料置于可饱和吸收体内的锁模激光器。
技术实现思路
: 本专利技术要解决的问题是:获得特征参数值可随意调节的可饱和吸收体，进而实现脉冲宽度可调谐的锁模激光；将可饱和吸收体与激光增益晶体相结合，使激光器结构更紧凑。 本专利技术的技术方案为:将可饱和吸收材料溶解在液体中，制成液态的可饱和吸收溶液；将激光增益晶体浸在可饱和吸收溶液中，并且都装在透明容器里；它们与泵浦光源、耦合系统和激光谐振腔构成锁模激光器；通过调节可饱和吸收溶液的浓度和透明容器两个通光端面之间的距离，来调节可饱和吸收体的特征参数值，从而实现对锁模脉冲宽度的调谐。 本专利技术中的透明容器由对振荡激光没有吸收的材料制成。 本专利技术中溶解可饱和吸收材料的液体对振荡激光也没有吸收。 本专利技术中的透明容器的两个通光端面可以是活动的，即两个端面之间的距离是可以调节的；也可以是固定的，即通过更换容器来改变两个端面之间的距离。 本专利技术中的激光谐振腔可以根据实际需要进行设计，透明容器的两个通光端面也可以组成激光谐振腔，只要是激光增益晶体浸在可饱和吸收溶液中，并且都装在透明容器里。 本专利技术中的透明容器还可以与循环冷却系统连接，以实现对可饱和吸收体和激光增益晶体温度的控制。 本专利技术还可以实现可调谐的调Q激光器，只要选择合适的可饱和吸收材料，设计适当的激光谐振腔。 【专利附图】【附图说明】 : 图1为本专利技术实施例1的结构示意图，包括泵浦光源1，耦合系统2，输入镜3，透明容器4，可饱和吸收溶液5，激光增益晶体6，折叠镜7，输出镜8。 图2为本专利技术实施例2的结构示意图，包括泵浦光源1，耦合系统2，透明容器3，可饱和吸收溶液4，激光增益晶体5，输出镜6。 【具体实施方式】 : 实施例1: 如图1制作一台重复频率212MHz的1550nm可调谐锁模激光器，泵浦光源I为980nm半导体激光器，激光增益晶体6为Er =YVO4,尺寸3*3*6臟，镀膜为HT@980nm&1550nm，可饱和吸收溶液5为氧化石墨烯水溶液，透明容器4为长方形玻璃容器，端面尺寸5*5mm，长度8mm，透明容器两个通光端面镀膜参数为HT@1550nm的平面，输入镜3为镀膜参数HTi980nm&HRil550nm的平面镜，折叠镜7为镀膜参数HR@1550nm的平凹镜，曲率半径200mm，输出镜8为膜参数T = 3% il550nm的平凹镜，曲率半径100_，输入镜3与折叠镜7之间的距离为125mm，折叠镜7与输出镜8之间的距离为580mm，从输出镜可以获得重复频率212MHz的锁模脉冲；向玻璃容器里增加氧化石墨烯粉术就可以增大可饱和吸收体的调制深度，使输出的锁模脉冲宽度减小。 按照实施例1制作重复频率212MHz的1550nm可调谐锁模激光器，激光增益晶体还可以是其它辐射1550nm波长的晶体；可饱和吸收溶液还可以是碳纳米管溶液、石墨烯溶液，以及其它对1550nm具有可饱和吸收特性材料的溶液；透明容器还可以与外部循环冷却系统连接，对激光增益晶体和可饱和吸收体的温度进行控制。 实施例2: 如图2制作一台重复频率6GHz的1064nm可调谐锁模激光器，泵浦光源I为808nm半导体激光器，激光增益晶体5为Nd:YAG,尺寸3*3*6mm，镀膜为HT@808nm&1064nm，可饱和吸收溶液4为Cr4+:YAG溶液，透明容器3为尺寸6*6*10mm的长方形玻璃容器，它的一个端面镀膜参数为HT@808nm&HR@1064nm，与输出镜6之间的距离为25mm，容器的另一个通光端面膜参数为HT@808nm&1064nm，输出镜6为曲率10mm的平凹镜，膜参数为T = 5% il064nm ；减小玻璃容器两个通光面之间的距离，就可以增大锁模脉冲的宽度。 按照实施例2制作的6GHz的1064nm调Q激光器，激光增益晶体还可以是Nd =YVO4,Nd =GdVO4或者其它辐射1064nm波长的激光增益晶体；可饱和吸收溶液还可以是GaAsJ^m米管、石墨烯或者其它在1064nm有饱和吸收特性材料的溶液；玻璃容器可以与循环冷却系统连接，对激光增益晶体和可饱和吸收体进行温度控制；还可以将激光增益晶体、可饱和吸收溶液和半导体激光器集成在一起制成侧面泵浦模块。【权利要求】1.一种可调谐被动锁模激光器，其特征是将可饱和吸收体溶解在液体中，制成可饱和吸收溶液；激光增益晶体浸在可饱和吸收溶液中，并且都装在透明容器里；它们与泵浦光源、耦合系统、激光谐振腔组成锁模激光器；通过调节可饱和吸收溶液的浓度和透明容器两个通光端面之间的距离，调节可饱和吸收体的特征参数值，从而实现对锁模激光脉冲宽度的调谐。2.根据权利要求1所述的一种可调谐被动锁模激光器，激光增益晶体可以是全部浸在可饱和吸收溶液里，也可以是部分浸在里面。3.根据权利要求1、2所述的一种可调谐被动锁模激光器，透明容器的形状可以是任意的，端面可以是平面的，也可以是凹面的，或者凸面的。4.根据权利要求1、2、3所述的一种可调谐被动锁模激光器，透明容器还可以与循环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可调谐被动锁模激光器，其特征是将可饱和吸收体溶解在液体中，制成可饱和吸收溶液；激光增益晶体浸在可饱和吸收溶液中，并且都装在透明容器里；它们与泵浦光源、耦合系统、激光谐振腔组成锁模激光器；通过调节可饱和吸收溶液的浓度和透明容器两个通光端面之间的距离，调节可饱和吸收体的特征参数值，从而实现对锁模激光脉冲宽度的调谐。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘淑娣，孔伟金，刘建华，葛晓辉，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东;37