[發明專利]一種被動調QYb:CaYAlO4全固態脈沖激光器

在審

• 申請號: 201810316871.2
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108512025A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 高子葉;唐曦;鄧濤;林曉東;樊利;吳正茂;夏光瓊
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: H01S3/0941
• 分類號: H01S3/0941;H01S3/11
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 夏艷

本發明提供一種被動調QYb:CaYAlO₄全固態脈沖激光器，包括：激光二極管、第一雙膠合透鏡、第二雙膠合透鏡、平面雙色鏡、Yb:CaYAlO₄激光晶體、第一平凹鏡、平面輸出鏡、第二平凹鏡、半導體可飽和吸收鏡。本發明輸出的調Q激光脈沖具有閾值低、重復頻率可調范圍寬、單脈沖能量高、穩定性好以及光束質量優異等優點，已經廣泛應用于非線性光學，光譜學，生物醫學診斷，材料加工等領域，具有很好的應用前景和商業價值。

技術領域

本發明涉及激光技術領域，尤其涉及一種被動調QYb:CaYAlO₄全固態脈沖激光器。

背景技術

激光二級管泵浦全固化脈沖激光器不僅能夠輸出高脈沖能量、高峰值功率、高光束質量的激光脈沖，而且具有結構緊湊，效率高，穩定性好等優點，被廣泛應用在軍事、工業、醫療和科研等領域。因此，激光二級管泵浦全固化脈沖激光器成為了目前激光器研究的熱點之一。

Yb:CaYAlO₄是一種摻Yb³⁺離子的新型激光晶體，不僅具有摻Yb³⁺離子材料的通常優點：能級結構簡單、無激發態吸收、無濃度淬滅、無交叉弛豫、量子效率高、量子虧損低等。而且，Yb:CaYAlO₄還具有自身的一系列優點，例如：發射帶寬平坦且寬，σ偏振方向的熒光光譜半高寬寬達77nm，支持產生傅立葉轉換極限脈沖寬度為15fs激光脈沖的輸出；熱導率高，a軸和c軸方向的熱導率分別為ka＝3.6Wm^-1K^-1和kc＝3.2Wm^-1K^-1；熒光壽命長長達426μs；等等[Journal of the Optical Society of America B,2011,28(7):1650-1654]。這些優勢都使得其在激光領域特別是脈沖激光領域得到了廣泛的應用。例如，2011年，Dongzhen Li等人首次生長出了Yb:CaYAlO₄激光晶體并且實現了被動鎖模，獲取了156fs脈沖激光[OpticsLetters,2011,36(2):259-261]；同年，W.D.Tan等人在Yb:CaYAlO₄中實現了孤子鎖模，獲取了7.4ps的脈沖激光，經腔外壓縮將脈寬度壓縮至340fs[Optics Express,2011,19(19),18495-18500]；2015年，FedericoPirzio等人使用單模激光二極管泵浦在Yb:CaYAlO₄中也實現了被動鎖模，并獲取了43fs的脈沖激光[Optics Express,2015,23(8):9790-9795]；2015年，我們課題組在Yb:CaYAlO₄晶體上實現了克爾透鏡鎖模，獲取了33fs的脈沖激光[Photonics Research,2015,3(6):335-338]；2016年，唐定遠課題組從Yb:CaYAlO₄晶體獲取了30fs的激光脈沖[Optics Letters,2016,41(5):890-893]。

以上的實驗結果都證明Yb:CaYAlO₄晶體是一種可以實現鎖模并且產生脈沖激光材料，然后，目前在Yb:CaYAlO₄激光晶體尚無調Q脈沖激光的輸出。

發明內容

本發明的目的在于解決上述現有技術存在的缺陷，提供一種激光二極管泵浦半導體可飽和吸收鏡調Q的Yb:CaYAlO₄全固態脈沖激光器，旨在解決目前基于Yb:CaYAlO₄激光晶體尚無調Q脈沖激光的輸出。

一種被動調QYb:CaYAlO₄全固態脈沖激光器，包括：激光二極管、第一雙膠合透鏡、第二雙膠合透鏡、平面雙色鏡、Yb:CaYAlO₄激光晶體、第一平凹鏡、平面輸出鏡、第二平凹鏡、半導體可飽和吸收鏡；

所述激光二極管，用于輸出泵浦激光，為諧振腔提供激勵；