[實用新型]時域脈寬可調(diào)的飛秒激光器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420428500.0
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN204088862U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設計）人: 王彥斌;陳前榮;王敏;黃成功;鄒前進;李華;劉艷芳;亓鳳杰
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63892部隊
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/108
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所 41112
• 代理人: 陸君

技術領域

本實用新型涉及激光器技術領域，尤其涉及用于產(chǎn)生不同時域脈寬的飛秒脈沖的一種時域脈寬可調(diào)的飛秒激光器。

背景技術

飛秒脈沖具有極短的脈沖寬度、極高的峰值功率和極寬的光譜范圍，在強場激光物理、超快化學動力學、微結構材料科學和生命科學等眾多領域有著廣泛應用。1981年以染料激光為代表的第一代飛秒激光器研制成功，使人類成功進入到飛秒時代；但是染料激光器輸出功率低、運轉不穩(wěn)定、維護管理復雜等缺點使其應用范圍受到極大的限制。1991年以摻鈦藍寶石固體激光器為代表的第二代飛秒激光器誕生，由于其具有材料穩(wěn)定性、運轉可靠性等優(yōu)點，使得染料飛秒激光器瀕于淘汰，但是固體飛秒激光系統(tǒng)由數(shù)百個分離的機械組件和光學元件組成，必須放置在超凈、防震、恒溫的特定實驗室才能保證其正常工作。第三代表飛秒激光器以光纖激光器為代表，光纖特殊的幾何結構使其可以獲得極高的單次通過增益，并且具有極好的散熱效果，但是在單脈沖能量、平均輸出功率等技術指標方面，難以與固體激光器相媲美。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術問題：針對當前飛秒激光器輸出脈沖時域脈寬不可調(diào)節(jié)的技術現(xiàn)狀，提出了一種時域脈寬可調(diào)的飛秒激光器，該飛秒激光器采用常見的納秒脈沖激光器或者連續(xù)光激光器泵浦光子晶體光纖制作而成，結構簡單、成本低廉，更重要的是，通過設計光子晶體光纖的橫截面結構參數(shù)，該激光器可以輸出時域周期從1fs到1ps范圍內(nèi)靈活可調(diào)的飛秒脈沖。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種時域脈寬可調(diào)的飛秒激光器，包括有泵浦激光器、光耦合裝置、一段光子晶體光纖，所述泵浦激光器輸出端通過耦合裝置與一段光子晶體光纖封裝而成；所述一段光子晶體光纖為1m長的1fs至1ps的光子晶體光纖。

一種時域脈寬可調(diào)的飛秒激光器，所述泵浦激光器為輸出脈寬在百皮秒量級以上輸出初始長脈沖的長脈沖激光器。

一種時域脈寬可調(diào)的飛秒激光器，所述光耦合裝置為聚焦透鏡光耦合裝置，用于將泵浦激光器輸出的初始長脈沖光會聚耦合進光子晶體光纖的纖芯；聚焦透鏡光耦合裝置由聚焦透鏡與光纖連接裝置連接組成。

一種時域脈寬可調(diào)的飛秒激光器，所述光纖連接裝置為獨根光纖卡接裝置。

一種時域脈寬可調(diào)的飛秒激光器，所述光纖連接裝置為數(shù)根光纖卡接裝置。

一種時域脈寬可調(diào)的飛秒激光器，所述光子晶體光纖為輸出1fs至1ps的對應的飛秒脈沖光子晶體光纖；包括：1fs至5.5fs的飛秒脈沖光子晶體光纖、5.5fs至10.9fs的飛秒脈沖光子晶體光纖、10.9fs至50.2fs的飛秒脈沖光子晶體光纖、50.2fs至101.9fs的飛秒脈沖光子晶體光纖、101.9fs至546.7fs的飛秒脈沖光子晶體光纖、546.7fs至1000.2fs的飛秒脈沖光子晶體光纖；

(a)飛秒脈沖1000.2fs的光子晶體光纖結構為：孔直徑與孔間距比值d/Λ＝0.88，孔間距為4.0μm；

(b)飛秒脈沖546.7fs的光子晶體光纖結構為：對應孔直徑與孔間距比值d/Λ＝0.87，孔間距為3.0μm；

(c)飛秒脈沖101.9fs的光子晶體光纖結構為：對應孔直徑與孔間距比值d/Λ＝0.55，孔間距為3.0μm；

(d)飛秒脈沖50.2fs的光子晶體光纖結構為：對應孔直徑與孔間距比值d/Λ＝0.39，孔間距為3.0μm；

(e)飛秒脈沖10.9fs的光子晶體光纖結構為：對應孔直徑與孔間距比值d/Λ＝0.59，孔間距為4.0μm；

(f)飛秒脈沖5.5fs的光子晶體光纖結構為：對應孔直徑與孔間距比值d/Λ＝0.80，孔間距為5.0μm。

一種時域脈寬可調(diào)的飛秒激光器，所述泵浦激光器或替換為基于調(diào)Q的納秒激光器，或為連續(xù)輸出初始長脈沖光的激光器。

由于采用如上所述的技術方案，本實用新型具有如下優(yōu)越性：

一種脈寬可調(diào)的飛秒激光器，該飛秒激光器采用常見的納秒脈沖激光器或者連續(xù)光激光器泵浦光子晶體光纖制作而成，結構簡單、成本低廉，更重要的是，通過設計光子晶體光纖的橫截面結構參數(shù)，該激光器可以輸出時域周期從1fs到1ps范圍內(nèi)靈活可調(diào)的飛秒脈沖。