[發(fā)明專利]克爾透鏡自鎖模Yb:LSO激光器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410240600.5
• 申請(qǐng)日: 2014-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN104037604A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏志義;田文龍;王兆華;魏龍;彭英楠;朱政;劉家興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院物理研究所;西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S3/098
• 分類號(hào): H01S3/098;H01S3/081
• 代理公司: 北京智匯東方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11391
• 代理人: 范曉斌;薛峰

1.一種克爾透鏡自鎖模Yb:LSO激光器，用于輸出經(jīng)鎖模的激光，包括：

泵浦源(10)，用于提供泵浦激光；

由Yb:LSO材料形成的激光晶體(20)，同時(shí)用作增益介質(zhì)和克爾介質(zhì)；

由多個(gè)光學(xué)元件構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)，其布置成能夠與泵浦源(10)和所述激光晶體(20)一起以克爾透鏡鎖模機(jī)制工作；其中，所述光學(xué)系統(tǒng)包括用于形成所述激光的往返光路的諧振腔，所述激光晶體(20)設(shè)置在所述往返光路中；所述諧振腔具有設(shè)置在所述往返光路的第一端部處的用于反射所述激光的第一端鏡(30)；

其中，所述第一端鏡(30)為半導(dǎo)體可飽和吸收鏡，用于啟動(dòng)與穩(wěn)定所述克爾透鏡鎖模。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器，其特征在于，所述諧振腔具有設(shè)置在所述往返光路的第二端部處的用作輸出鏡的第二端鏡(40)，用于部分反射和部分透射所述激光。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光器，其特征在于，所述諧振腔還具有沿所述往返光路設(shè)置在所述第一端鏡(30)和所述第二端鏡(40)之間的第一凹面鏡(50)、第二凹面鏡(60)和第三凹面鏡(70)；并且布置成使得所述泵浦源(10)發(fā)出的所述泵浦激光經(jīng)過第一凹面鏡(50)后入射到激光晶體(20)上，振蕩產(chǎn)生的激光先入射到所述第二凹面鏡(60)上，并被所述第二凹面鏡(60)和所述第三凹面鏡(70)依次反射，然后入射到所述第一端鏡(30)上；所述第一端鏡(30)將激光原路返回，到達(dá)所述第一凹面鏡(50)，并被所述第一凹面鏡(50)依次反射，最終入射到所述第二端鏡(40)上，透過所述第二端鏡(40)輸出經(jīng)鎖模的所述激光。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的激光器，其特征在于，所述諧振腔還具有在所述往返光路中用于色散補(bǔ)償?shù)腉TI鏡(80)，其布置成將來自所述第一凹面鏡(50)和所述第二端鏡(40)中一個(gè)的激光反射至另一個(gè)；優(yōu)選地，所述GTI鏡(80)提供的反常色散值為-800fs²。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的激光器，其特征在于，所述Yb:LSO激光晶體(20)中Yb原子摻雜濃度為5％～10％；優(yōu)選地，Yb原子摻雜濃度為5％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的激光器，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)還包括光學(xué)耦合聚焦單元，用于將來自所述泵浦源(10)的所述泵浦激光聚焦于所述激光晶體。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光器，其特征在于，所述第一凹面鏡(50)和所述第二凹面鏡(60)的曲率半徑為75mm；可選地，所述第三凹面鏡(70)的曲率半徑為300mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的激光器，其特征在于，所述激光晶體(20)為正方體形狀；優(yōu)選地，所述激光晶體(20)的尺寸為3mm×3mm×3mm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的激光器，其特征在于，

所述第一端鏡(30)的調(diào)制深度為0.4％～1.6％，飽和通量為60～120μJ/cm²，弛豫時(shí)間≤500fs，中心波長(zhǎng)為1040～1064nm；優(yōu)選地，所述第一端鏡(30)的調(diào)制深度為0.4％，飽和通量為90μJ/cm²，弛豫時(shí)間為500fs，中心波長(zhǎng)為1064nm。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的激光器，其特征在于，

所述第二端鏡(40)面向所述諧振腔內(nèi)的一面鍍有對(duì)增益激光的透過率為0.4％的介質(zhì)膜；

所述第二端鏡(40)背向所述諧振腔內(nèi)的一面鍍有促進(jìn)增益激光透射的增透介質(zhì)膜。