[發明專利]一種用于Kerr鎖模摻鐿硅酸釓鑭晶體的激光輸出方法

在審

• 申請號: 202010475225.8
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN111600183A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 孫艷秋;權嵐;俞海云
• 申請（專利權）人: 馬鞍山市華宇環保設備制造有限公司
• 主分類號: H01S3/06
• 分類號: H01S3/06;H01S3/08;H01S3/081;H01S3/094;H01S3/102;H01S3/11;H01S3/16
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 侯曄

1.一種用于Kerr鎖模摻鐿硅酸釓鑭晶體的激光輸出方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、泵浦(1)發出泵浦光源(11)：泵浦(1)水平輸出泵浦光源(11)；后經光纖耦合器(2)發射到聚焦透鏡(3)上；

步驟二、聚焦透鏡(3)聚焦：通過連續設置的若干組聚焦透鏡(3)將泵浦光源(11)聚焦為聚焦光源(31)，并聚焦在所述Yb:GLSO晶體(5)的端面(51)上，所述聚焦光源(31)從Yb:GLSO晶體(5)的右端面穿入，并從所述Yb:GLSO晶體(5)的左端面穿出；

步驟三、X型的光學諧振腔(4)內激光震蕩：所述Yb:GLSO晶體(5)左右兩側分別設置有凹面鏡II(42)和凹面鏡Ι(41)，所述Yb:GLSO晶體(5)端面(51)發出的激光經凹面鏡II(42)和凹面鏡Ι(41)后形成X型的光學諧振腔(4)，所述X型的光學諧振腔(4)內振蕩的激光在滿足粒子束反轉等條件后由凹面鏡II(42)反射出；

步驟四、補償X型的光學諧振腔(4)內色散：由凹面鏡II(42)反射出的激光依次經過若干組SF6三棱鏡(6)；

步驟五、飛秒激光輸出：經過所述SF6三棱鏡(6)后的激光再透過激光輸出耦合鏡(44)實現激光輸出。

2.根據權利要求1所述的一種用于Kerr鎖模摻鐿硅酸釓鑭晶體的激光輸出方法，其特征在于：步驟四中，經凹面鏡Ι(41)反射后所形成的X型的光學諧振腔(4)的輸出激光通過增設平面反射鏡(43)實現激光的逆反射，所述平面反射鏡(43)表面鍍有1000～1200nm的高反膜。

3.根據權利要求2所述的一種用于Kerr鎖模摻鐿硅酸釓鑭晶體的激光輸出方法，其特征在于：所述凹面鏡Ι(41)和凹面鏡II(42)表面均鍍有800～1000nm的增透膜和1000～1200nm的高反膜。

4.根據權利要求3所述的一種用于Kerr鎖模摻鐿硅酸釓鑭晶體的激光輸出方法，其特征在于：所述激光輸出耦合鏡(44)的透過率為0.2％-1％。

5.根據權利要求4所述的一種用于Kerr鎖模摻鐿硅酸釓鑭晶體的激光輸出方法，其特征在于：所述泵浦光源(11)的中心波長為940nm或970nm。

6.根據權利要求5所述的一種用于Kerr鎖模摻鐿硅酸釓鑭晶體的激光輸出方法，其特征在于：所述Yb:GLSO晶體(5)包括左右兩端面(51)，以及四周的側面(52)，對所述Yb:GLSO晶體(5)左右兩端面(51)進行拋光，并將所述Yb:GLSO晶體(5)以布儒斯特角放置，然后用銦箔包裹，并固定在紫銅水冷熱沉上。

7.根據權利要求6所述的一種用于Kerr鎖模摻鐿硅酸釓鑭晶體的激光輸出方法，其特征在于：所述Yb:GLSO晶體(5)的化學式為Yb³⁺:(GdLa)₂SiO₅，分子式為Yb_xGd_2-x-yLa_ySiO₅，其中0x1，0y1，簡寫為Yb:GLSO。

8.根據權利要求7所述的一種用于Kerr鎖模摻鐿硅酸釓鑭晶體的激光輸出方法，其特征在于：所述分子式Yb_xGd_2-x-yLa_ySiO₅中，Gd³⁺與La³⁺具有同樣的格位，且均為Gd₂SiO₅晶體中Gd³⁺的格位，Yb³⁺隨機取代GLSO晶體中的Gd³⁺或La³⁺格位，GLSO晶體中Yb³⁺離子的摻雜濃度是0.5-30at％，即0.01x0.6；GLSO晶體中La³⁺的濃度為0.1-99.5at％，即0.01y1.99，其中at％表示原子百分比。