[發明專利]一種易散熱百皮秒激光放大方法

在審

• 申請號: 202110844596.3
• 申請日: 2021-07-26
• 公開（公告）號: CN113572012A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 賈養春;陳家康
• 申請（專利權）人: 南京佰福激光技術有限公司
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10;H01S3/113;H01S3/08;H01S3/16
• 代理公司: 安徽致至知識產權代理事務所(普通合伙) 34221
• 代理人: 陳文龍

本發明公開了一種易散熱百皮秒激光放大方法，所述放大方法包括以下步驟；S1：脈寬壓窄→S2：種子源選擇→S3：NdYAG+CrYAG微片結構預處理，將NdYAG晶片以及CrYAG晶片的兩端均通過加工設備做凹面處理，并在NdYAG晶片以及CrYAG晶片的兩端鍍膜→S4：百皮秒種子源脈寬展寬→S5：種子源的衍射光斑。本發明通過利用冷卻系統，實現精確的控溫，使NdYAG+CrYAG微片晶體在相對穩定的恒溫低溫下工作，并將晶體兩端進行凹面處理，在晶體加工時，加工成合適的曲率，用來彌補熱透鏡效應，優化后的結構可使系統再較高的重頻下工作，并且輸出能量穩定，大大提高了激光效率。

技術領域

本發明涉及激光放大技術領域，更具體地說，本發明涉及一種易散熱百皮秒激光放大方法。

背景技術

目前能夠直接實現2940nm激光輸出的稀土激活離子主要有是Er3+，對于Er3+離子的1.5μm附近近紅外激光，由于是激發態至基態能級的躍遷，相對容易實現，目前已發展的比較成熟，但是對于Er3+的2940nm激光是激發態能級4I11/2至4I13/2之間躍遷產生的，并且激光下能級壽命較長，不利于粒子數反轉，因此原則上是自終止的，其2940nm激光之所以能夠正常工作，主要是由于上轉換和激發態自吸收為抽空激光下能級提供了一個通道，激光放大采用ErYAG晶體時存在嚴重的熱透鏡效應，在高重頻下熱效應更加明顯。

發明內容

本發明提供一種易散熱百皮秒激光放大方法，通過利用冷卻系統，實現精確的控溫，使NdYAG+CrYAG微片晶體在相對穩定的恒溫低溫下工作，并將晶體兩端進行凹面處理，在晶體加工時，加工成合適的曲率，用來彌補熱透鏡效應，優化后的結構可使系統再較高的重頻下工作，并且輸出能量穩定，大大提高了激光效率，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種易散熱百皮秒激光放大方法，所述放大方法包括以下步驟；

S1：脈寬壓窄

采用穩定百皮秒種子源，通過放大技術，實現百皮秒脈寬量級，幾百毫焦能量輸出的激光；

S2：種子源選擇

選擇合適長度的用NdYAG晶片以及CrYAG晶片，種子源采用NdYAG+CrYAG微片結構，利用被動調Q原理，使NdYAG+CrYAG微片結構可飽和吸收來調制；

S3：NdYAG+CrYAG微片結構預處理

將NdYAG晶片以及CrYAG晶片的兩端均通過加工設備做凹面處理，并在NdYAG晶片以及CrYAG晶片的兩端鍍膜；

S4：百皮秒種子源脈寬展寬

經過仿真計算和改進方案，在不改變種子源脈寬的前提下，降低種子源的輸出能量，使種子源產生的激光控制在180uJ能量以下；

S5：種子源的衍射光斑

采用衍射光闌對種子源進行補償，通過在系統內前后特定的位置上各加入兩片衍射光闌，實現平頂帽光斑輸出；

S6：百皮秒激光放大

通過光路設計，并選擇相應透鏡，通過三程放大，使種子源輸出激光放大，放大的結構采用整體模塊。