[发明专利]一种同时输出纳秒和皮秒脉冲的激光器

权利要求书

1.一种同时输出纳秒和皮秒脉冲的激光器，其特征在于，该激光器包括：

信号源，用于提供激光器的种子信号；

信号隔离系统，用于隔离返回的放大光，防止再生放大激光返回影响信号源的稳定性，以及实现对信号光的关断，实现激光器两种不同运转状态的控制；

放大器，用于完成皮秒信号的往返振荡放大，并实现纳秒脉冲能量的积累。

2.根据权利要求1所述的同时输出纳秒和皮秒脉冲的激光器，其特征在于，所述信号源为皮秒脉冲信号源，输出光的偏振方向为水平偏振，输出功率为100mW～500mW，脉冲重复频率为50～100MHz，脉冲宽度为1～20ps。

3.根据权利要求1所述的同时输出纳秒和皮秒脉冲的激光器，其特征在于，所述信号隔离系统包括第一普克尔盒(151)、平面反射镜(133)、第二偏振片(172)、法拉第旋转器(18)、λ/2波片(162)和第一偏振片(171)，其中：

第一普克尔盒(151)为电光普克尔盒，通光孔径10mm，半波(λ/2)电压为8kV，四分之一波(λ/4)电压为4kV；

平面反射镜(133)镀有1064nm的高反膜；

第一偏振片(171)和第二偏振片(172)为1064nm波长偏振片，偏振比大于10000∶1；

法拉第旋转器(18)为45度法拉第旋转器；

λ/2波片(162)为1064nm波长的二分之一(λ/2)波片。

4.根据权利要求1所述的同时输出纳秒和皮秒脉冲的激光器，其特征在于，所述放大器包括泵浦源(11)、整形系统(12)、双色镜(131)和平面反射镜(132)构成激光谐振腔、激光晶体(14)、λ/4波片(161)和第二普克尔盒(152)，其中：

泵浦源(11)为808nm脉冲泵浦源，其泵浦脉冲宽度为250μs，泵浦重复频率为1kHz，泵浦平均功率为8～10W，耦合输出光纤400μm；

整形系统(12)为1∶2泵浦光整形系统，泵浦光经整形系统(12)到达激光晶体(14)的光斑约为800μm；

双色镜(131)镀有808nm增透和1064nm高反的双色膜，平面反射镜(132)镀有1064nm高反射膜；

激光晶体(14)为Nd:YAG、Nd:YVO₄或Nd:YLF激光晶体，尺寸为4×4×(12)mm³；

λ/4波片(161)为1064nm波长的四分之一(λ/4)波片；

第二普克尔盒(152)为电光普克尔盒，通光孔径10mm，半波(λ/2)电压为8kV，四分之一波(λ/4)电压为4kV。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的同时输出纳秒和皮秒脉冲的激光器，其特征在于，所述信号源(19)同时触发第一普克尔盒(151)和第二普克尔盒(152)，第一普克尔盒(151)处于两种工作状态：0电压和λ/2电压，在0电压时，对激光没有任何调制作用，激光通过隔离器进入放大腔；在λ/2电压时，经过普克尔盒的水平信号光实现90度偏转，通过后面的偏振片反射，不会进入放大腔进行放大。

6.根据权利要求5所述的同时输出纳秒和皮秒脉冲的激光器，其特征在于，所述第一普克尔盒(151)联合第二普克尔盒(152)使激光器运转于再生放大运转模式和腔倒空运转模式两种脉冲输出模式。