[發明專利]用于皮秒種子激光脈沖的環形腔放大裝置

在審

• 申請號: 201810528271.2
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN108512027A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 周宇超;林國棟;張松嶺;趙盛宇;劉奇福;宋玉立;梁達科;周逸
• 申請（專利權）人: 深圳市海目星激光智能裝備股份有限公司
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10;H01S3/16
• 代理公司: 深圳市深聯知識產權代理事務所(普通合伙) 44357
• 代理人: 黃立強

一種用于皮秒種子激光脈沖的環形腔放大裝置，包括皮秒種子源、偏振分束鏡、第一至第三平面鏡，偏振分束鏡、第一至第三平面鏡依次分別設置在環形光路的四角處，皮秒種子源位于偏振分束鏡的光束注入端；第一、第二平面鏡之間的光路中設有第一激光晶體，第二、三平面鏡之間的光路中設有第二激光晶體；第一、第二平面鏡的外側沿第一、第二平面鏡之間光束所在直線上分別對稱設有第一、第二泵浦源，第一、第二泵浦源的焦斑重合于第一激光晶體內；第二和第三平面鏡的外側沿第二、第三平面鏡之間光束所在直線上分別對稱設有第三、第四泵浦源，第三、第四泵浦源的焦斑重合于第二激光晶體內。本發明裝置放大增益高、輸出功率穩定性好、輸出光斑質量高。

技術領域

本發明涉及皮秒激光放大技術領域，具體涉及一種用于皮秒種子激光脈沖的環形腔放大裝置。

背景技術

固體激光器具有高亮度、高效率、結構緊湊、性能穩定、長壽命和全固化等優點，在材料加工、醫療、科學研究、軍事等領域均有著重要的應用。

皮秒激光器由于脈沖脈寬窄，在材料加工方面有著“冷加工”的優勢，實現結構筒單、外形緊湊、成本低廉的高功率、高亮度的全固態皮秒激光器是固體激光器領域的研究熱點之一。然而，受限于熱效應對SESAM半導體飽和吸收鏡造成的損傷，其輸出功率通常限制在～10mW量級，這樣便無法滿足高要求的使用需求。

發明內容

本發明為了解決現有技術存在的上述問題，提供了一種用于皮秒種子激光脈沖的環形腔放大裝置，以解決現有皮秒激光器受限于熱效應對SESAM半導體飽和吸收鏡造成的損傷，其輸出功率通常限制在～10mW量級的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種用于皮秒種子激光脈沖的環形腔放大裝置，包括皮秒種子源、偏振分束鏡、第一平面鏡、第二平面鏡和第三平面鏡，其中：

所述偏振分束鏡、第一平面鏡、第二平面鏡和第三平面鏡依次分別設置在呈四邊的環形光路的四角處，所述皮秒種子源位于偏振分束鏡的光束注入端以用于向偏振分束鏡注入種子光；

所述第一平面鏡和第二平面鏡之間的光路中設有第一激光晶體，所述第二平面鏡和第三平面鏡之間的光路中設有第二激光晶體；

所述第一平面鏡的外側和第二平面鏡的外側沿第一平面鏡與第二平面鏡之間光束所在直線上分別對稱設有第一泵浦源和第二泵浦源，所述第一泵浦源的焦斑和第二泵浦源的焦斑重合于第一激光晶體內；

所述第二平面鏡外側和第三平面鏡的外側沿第二平面鏡與第三平面鏡之間光束所在直線上分別對稱設有第三泵浦源和第四泵浦源，所述第三泵浦源的焦斑和第四泵浦源的焦斑重合于第二激光晶體內；

所述皮秒種子源與偏振分束鏡之間的光路上設有第一半波片，所述偏振分束鏡與第一平面鏡之間的光路上沿光束傳輸方向依次設有第二半波片和第一聚焦透鏡，所述第三平面鏡與偏振分束鏡的光路上沿光束傳輸方向依次設有第二聚焦透鏡和第三半波片。

作為本發明的進一步優選技術方案，所述第一泵浦源與第一平面鏡之間的光路上還設有第一透鏡組，所述第二泵浦源與第二平面鏡之間的光路上還設有第二透鏡組，所述第三泵浦源與第二平面鏡之間的光路上還設有第三透鏡組，所述第四泵浦源與第三平面鏡之間的光路上還設有第四透鏡組。

作為本發明的進一步優選技術方案，所述第一泵浦源、第二泵浦源、第三泵浦源和第四泵浦源均為半導體二極管泵浦源，半導體二極管泵浦源的波長為808nm或88Xnm，用于第一泵浦源、第二泵浦源、第三泵浦源和第四泵浦源輸出的輸出光纖的纖芯為200～400um。

作為本發明的進一步優選技術方案，所述第一激光晶體和第二激光晶體均為具有線偏振輻射性質的激光晶體，其型號為Nd：YVO4或Nd：GV04。

作為本發明的進一步優選技術方案，所述第一激光晶體和第二激光晶體均呈45°放置。