[實用新型]一種脈沖激光器

有效

• 申請號: 202022294132.3
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN213401849U
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 阮雙琛;呂啟濤;歐陽德欽;吳旭;陳業旺;陽其國;徐方華;劉敏秋
• 申請（專利權）人: 深圳技術大學
• 主分類號: H01S3/11
• 分類號: H01S3/11;H01S3/10;H01S3/13;H01S3/067
• 代理公司: 深圳尚業知識產權代理事務所(普通合伙) 44503
• 代理人: 王利彬

本實用新型公開了一種脈沖激光器，包括：皮秒種子源模塊、選頻模塊、至少一個的光纖放大模塊及固體放大模塊；皮秒種子源模塊用于提供皮秒或亞皮秒脈寬的種子激光；選頻模塊設置在所述皮秒種子源模塊輸出種子激光的一側；所述光纖放大模塊設置在所述選頻模塊輸出激光的一側；所述固體放大激光模塊設置在所述光纖放大模塊輸出激光的一側；通過使用皮秒種子源模塊作為激光的種子源，結合選頻模塊，能夠實現激光脈沖重復頻率的控制，再使用光纖放大模塊及固體放大模塊，實現功率的放大，從而使得在激光功率進行放大的過程中，可以放大到百瓦量級或數百瓦量級，因此拓展了激光器的應用范圍。

技術領域

本實用新型涉及激光器技術領域，尤其涉及一種脈沖激光器。

背景技術

激光被譽為“最快的刀、最亮的光和最準的尺”，已經在社會生活的各個領域發揮著重要作用。隨著工業技術的發展，對加工精度的要求也在不斷提高，因而對激光的脈沖質量和能量強度提出的要求也越來越高。

而不同的應用場景需要不同優勢的激光，例如在一些場景下，就需要超快激光，現有的高功率超快激光，應用的是半導體泵浦固體激光技術，具體應用為板條激光器、碟片激光器等，均能夠輸出千瓦量級亞皮秒的脈沖激光輸出。

但是，現有的應用了半導體泵浦固體激光技術的激光器，雖然實現了千瓦量級皮秒或亞皮秒的脈沖激光輸出，但板條狀和碟片狀的增益介質導致光束質量較差，使得應用受到了很大的限制。相比之下，棒狀激光增益介質更有利于實現高光束質量的超快激光輸出。目前已有報告采用側面泵浦Nd:YAG棒實現一千瓦調Q脈沖輸出。但在百瓦級皮秒脈沖輸出方面，尚未見報道。

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于提供一種脈沖激光器，旨在解決現有技術中的激光器不能實現高功率高光束質量的皮秒及亞皮秒脈沖激光輸出，使得激光器的應用范圍受到了限制的技術問題。

為實現上述目的，本實用新型提供一種脈沖激光器，包括：皮秒種子源模塊、選頻模塊、至少一個的光纖放大模塊及固體放大模塊；所述皮秒種子源模塊用于提供皮秒或亞皮秒脈寬的種子激光；所述選頻模塊設置在所述皮秒種子源模塊輸出種子激光的一側，用于調控所述皮秒種子源模塊的輸出種子激光的脈沖頻率；所述光纖放大模塊設置在所述選頻模塊輸出激光的一側，用于對脈沖頻率進行調控了的種子激光進行功率預放大；所述固體放大模塊設置在所述光纖放大模塊輸出激光的一側，用于對功率預放大的種子激光進行功率放大，以將經過固體放大激光模塊的種子激光的功率放大至百瓦量級或數百瓦量級。

進一步地，所述固體放大模塊包括：端面泵浦固體激光模塊及側面泵浦固體激光模塊；所述端面泵浦固體激光模塊用于將光纖放大模塊輸出激光的功率放大至百瓦量級；所述側面泵浦固體激光模塊用于將所述端面泵浦固體激光模塊輸出激光的功率放大至數百瓦量級；所述端面泵浦固體激光模塊包括：依次設置的第一泵浦源、泵浦光耦合系統、雙色鏡、激光增益介質及空間光隔離器；所述第一泵浦源設置在所述光纖放大模塊輸出激光的一側，用于提供泵浦光，所述泵浦光用于對將經過了選頻模塊的種子激光提供泵浦進行放大；所述泵浦光耦合系統設置在所述第一泵浦源輸出泵浦光的一側，用于將泵浦光耦合至所述激光增益介質；所述雙色鏡的性質為對泵浦光高透，對信號光高反，設置在所述泵浦光耦合系統輸出泵浦光的一側，用于將所述信號光反射入激光增益介質；所述激光增益介質設置在所述雙色鏡反射出信號光的方向，且設置在所述雙色鏡透過泵浦光的方向，用于對融合了泵浦光的信號光進行功率放大至百瓦量級；所述空間光隔離器用于阻止增益介質輸出的信號光的返回。

進一步地，所述側面泵浦固體激光模塊包括：依次設置的信號光耦合鏡、側面泵浦激光晶體、半導體激光器陣列、耦合輸出鏡；設置在所述空間光隔離器輸出信號光一側的信號光耦合鏡，用于將所述空間光隔離器輸出的信號光耦合入所述側面泵浦激光晶體；設置在所述信號光耦合鏡輸出信號光一側的側面泵浦激光晶體；設置在所述側面泵浦激光晶體上的泵浦半導體激光器陣列所述側面泵浦激光晶體及所述泵浦半導體激光器陣列用于將信號光進行放大至數百瓦量級；設置在所述側面泵浦激光晶體輸出信號光一側的耦合輸出鏡，用于將經過所述側面泵浦激光晶體的信號光進行輸出。