一种三重自由度本征模式的空心激光器制造技术

本发明专利技术涉及一种三重自由度本征模式的空心激光器，依次包括中心位于同一光路的泵浦源、平凸透镜、光学耦合轴锥、凸透镜、轴锥增益介质、偏振轴锥和轴锥输出镜；平凸透镜、光学耦合轴锥和凸透镜构成空心变焦耦合光学系统；轴锥增益介质和轴锥输出镜构成激光器的谐振腔，其中，轴锥增益介质为输入镜，轴锥输出镜为输出耦合镜；偏振轴锥为柱矢量偏振态变换器件。本发明专利技术的激光器能够实现三重自由度本征模式。本发明专利技术的激光器能够实现三重自由度本征模式。本发明专利技术的激光器能够实现三重自由度本征模式。

【技术实现步骤摘要】
一种三重自由度本征模式的空心激光器


[0001]本专利技术涉及激光器领域，特别是涉及一种三重自由度本征模式的空心激光器。

技术介绍

[0002]随着激光技术的发展，为了能够充分挖掘和利用激光的潜能，人们致力于光场调控的研究，而振幅、偏振和位相等是表征光场分布的三个独立参数。对于激光器谐振腔而言，每一个独立的参数可以定义为一重自由度本征模式，而一束激光同时具有三个本征模式就构成了三重自由度。激光器输出光束的分布通常为高斯强度、均匀偏振和平面位相，但在实际应用中也需要非高斯强度、非均匀偏振或非平面位相的光束，例如，宽度半径比符合一定条件下高强度梯度的空心光束可对中性原子具有高效冷却效率。再如，高偏振纯度的非均匀偏振光场比均匀偏振光场有更强的轴向场分量，在高数值孔径聚焦时会产生很强的梯度力，同时这个轴向场分量对沿光轴的坡印廷矢量没有贡献，它不产生轴向散射力和吸收力，由于梯度力和散射空间的分离，可以稳定的捕获金属微粒。利用上述双重自由度模式的光束不仅可以捕获金属微粒，同时又可对金属微粒实现高效冷却。
[0003]随着激光技术深入的研究与应用，人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三重自由度本征模式的空心激光器，其特征在于，所述激光器依次包括中心位于同一光路的泵浦源(1)、平凸透镜(2)、光学耦合轴锥(3)、凸透镜(4)、轴锥增益介质(5)、偏振轴锥(6)和轴锥输出镜(7)；所述平凸透镜(2)、光学耦合轴锥(3)和凸透镜(4)构成空心变焦耦合光学系统；所述轴锥增益介质(5)和轴锥输出镜(7)构成激光器的谐振腔，其中，轴锥增益介质(5)为输入镜，轴锥输出镜(7)为输出耦合镜；所述偏振轴锥(6)为柱矢量偏振态变换器件。2.根据权利要求1所述的三重自由度本征模式的空心激光器，其特征在于，通过调节所述平凸透镜(2)、光学耦合轴锥(3)和凸透镜(4)的位置控制泵浦光束的半径，不同光束半径的泵浦光束激发相应拓扑电荷数的激光振荡，激光器输出光束的位相分布为本征模式的涡旋位相。3.根据权利要求2所述的三重自由度本征模式的空心激光器，其特征在于，所述涡旋位相的拓扑电荷数可连续调节。4.根据权利要求1所述的三重自由度本征模式的空心激光器，其特征在于，当所述轴锥增益介质(5)、偏振轴锥(6)和轴锥输出镜(7)的参数满足4α
‑
2γ＝(n2‑
1)
·
(π
‑
β)时，激光器腔内光强度为不同强度高斯函数分布叠加，激光器输出光束的强度为内侧比外侧梯度大的本征模式非高斯函数分布的激光，其中，α、β和γ分别为所述轴锥增益介质(5)、偏振轴锥(6)和轴锥输出镜(7)的锥角，n2为所述偏振轴锥(6)的折射率。5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕彦飞，李雨昭，夏菁，刘会龙，贾梦涵，杜振华，张倩，
申请(专利权)人：云南大学，
类型：发明
国别省市：