【技术实现步骤摘要】
被动锁模谐振腔及激光器
本技术属于激光器
,尤其涉及一种被动锁模谐振腔及具有该被动锁模谐振腔的激光器。
技术介绍
谐振腔是固体激光器的重要组成部分,直接影响输出激光的参数,如输出功率、光束质量和稳定性等。固体被动锁模激光器中谐振腔大多采用折叠腔,折叠腔不仅可以实现较小的聚焦光斑,还可以把较长的腔长折叠在较小的空间之内,使激光器的结构更加紧凑。然而,在折叠腔中,曲面反射镜倾斜放置势必会产生像散,导致激光器光束质量下降。固体激光器中,泵浦光能量只有一部分被用来转化为激发光,大部分转化为热量,这些热量就分散在激光晶体中,晶体内部和表面温度不同导致激光棒内温度梯度分布,从而形成热透镜效应。低功率泵浦时,热透镜效应不明显,可以忽略影响。要得到高功率输出,泵浦功率必须也提高,此时热透镜效应非常显著,谐振腔内热透镜热扰的变化会对输出激光的稳定性以及腔内光斑大小变化产生影响。通常是采用单一的像散补偿或热透镜不敏感的谐振腔设计方法,如ABCD矩阵法,q参数等,但为了得到持续稳定的锁模脉冲输出已成为业内亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种被动锁模谐振腔,同时考虑像散 ...
【技术保护点】
1.一种被动锁模谐振腔,其特征在于,所述谐振腔为双臂像散补偿腔,并包括泵浦源、设置于所述双臂像散补偿腔的两端壁上的锁模器件和输出平面镜、至少一个设置于所述锁模器件与所述输出平面镜之间的光路上的像散补偿单元以及设置于所述锁模器件与所述输出平面镜之间且其π圆与所述输出平面镜相切的热透镜;各所述像散补偿单元包括至少两个曲面镜,靠近所述输出平面镜的所述曲面镜上的子午面和弧矢面的光斑大小相同;所述泵浦源输出的泵浦光入射至所述锁模器件中并在所述锁模器件中产生半径为ω0的光斑,根据所述光斑半径大小、各所述曲面镜的焦距以及至少一所述曲面镜的倾斜角通过传播圆作图法确定各所述曲面镜的位置。
【技术特征摘要】
1.一种被动锁模谐振腔,其特征在于,所述谐振腔为双臂像散补偿腔,并包括泵浦源、设置于所述双臂像散补偿腔的两端壁上的锁模器件和输出平面镜、至少一个设置于所述锁模器件与所述输出平面镜之间的光路上的像散补偿单元以及设置于所述锁模器件与所述输出平面镜之间且其π圆与所述输出平面镜相切的热透镜;各所述像散补偿单元包括至少两个曲面镜,靠近所述输出平面镜的所述曲面镜上的子午面和弧矢面的光斑大小相同;所述泵浦源输出的泵浦光入射至所述锁模器件中并在所述锁模器件中产生半径为ω0的光斑,根据所述光斑半径大小、各所述曲面镜的焦距以及至少一所述曲面镜的倾斜角通过传播圆作图法确定各所述曲面镜的位置。2.如权利要求1所述的被动锁模谐振腔,其特征在于,所述曲面镜包括与所述锁模器件之间距离为L1的第一曲面反射镜,所述锁模器件处的光束束腰参数:第一公式:其中,ω0为所述光斑的半径,λ为所述光斑的波长;利用第一公式计算出侧焦点的束腰参数b0;过所述侧焦点并与光轴相切于所述第一曲面反射镜画圆π1,该圆的半径为所述第一曲面反射镜处的光斑大小;过所述侧焦点且与所述第一曲面反射镜的前表面相切画圆,该圆的半径为所述第一曲面反射镜处波前曲率半径。3.如权利要求2所述的被动锁模谐振腔,其特征在于,所述第一曲面反射镜的焦距为f1以及倾斜角为θ1,由以下公式计算所述第一曲面反射镜在其子午面和弧矢面的焦距ft和fs:第二公式:ft=f*cosθ第三公式:其中,f为所述曲面镜的焦距,θ为所述曲面镜的倾斜角;并根据波前波后曲率半径的关系:第四公式:其中,R为波前曲率半径,R’为波后曲率半径;由第二公式、第三...
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