[发明专利]克尔透镜自锁模Yb:LSO激光器

权利要求书

1.一种克尔透镜自锁模Yb:LSO激光器，用于输出经锁模的激光，包括：

泵浦源(10)，用于提供泵浦激光；

由Yb:LSO材料形成的激光晶体(20)，同时用作增益介质和克尔介质；

由多个光学元件构成的光学系统，其布置成能够与泵浦源(10)和所述激光晶体(20)一起以克尔透镜锁模机制工作；其中，所述光学系统包括用于形成所述激光的往返光路的谐振腔，所述激光晶体(20)设置在所述往返光路中；所述谐振腔具有设置在所述往返光路的第一端部处的用于反射所述激光的第一端镜(30)；

其中，所述第一端镜(30)为半导体可饱和吸收镜，用于启动与稳定所述克尔透镜锁模。

2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述谐振腔具有设置在所述往返光路的第二端部处的用作输出镜的第二端镜(40)，用于部分反射和部分透射所述激光。

3.根据权利要求2所述的激光器，其特征在于，所述谐振腔还具有沿所述往返光路设置在所述第一端镜(30)和所述第二端镜(40)之间的第一凹面镜(50)、第二凹面镜(60)和第三凹面镜(70)；并且布置成使得所述泵浦源(10)发出的所述泵浦激光经过第一凹面镜(50)后入射到激光晶体(20)上，振荡产生的激光先入射到所述第二凹面镜(60)上，并被所述第二凹面镜(60)和所述第三凹面镜(70)依次反射，然后入射到所述第一端镜(30)上；所述第一端镜(30)将激光原路返回，到达所述第一凹面镜(50)，并被所述第一凹面镜(50)依次反射，最终入射到所述第二端镜(40)上，透过所述第二端镜(40)输出经锁模的所述激光。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的激光器，其特征在于，所述谐振腔还具有在所述往返光路中用于色散补偿的GTI镜(80)，其布置成将来自所述第一凹面镜(50)和所述第二端镜(40)中一个的激光反射至另一个；优选地，所述GTI镜(80)提供的反常色散值为-800fs²。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的激光器，其特征在于，所述Yb:LSO激光晶体(20)中Yb原子掺杂浓度为5％～10％；优选地，Yb原子掺杂浓度为5％。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的激光器，其特征在于，所述光学系统还包括光学耦合聚焦单元，用于将来自所述泵浦源(10)的所述泵浦激光聚焦于所述激光晶体。

7.根据权利要求3所述的激光器，其特征在于，所述第一凹面镜(50)和所述第二凹面镜(60)的曲率半径为75mm；可选地，所述第三凹面镜(70)的曲率半径为300mm。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的激光器，其特征在于，所述激光晶体(20)为正方体形状；优选地，所述激光晶体(20)的尺寸为3mm×3mm×3mm。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的激光器，其特征在于，

所述第一端镜(30)的调制深度为0.4％～1.6％，饱和通量为60～120μJ/cm²，弛豫时间≤500fs，中心波长为1040～1064nm；优选地，所述第一端镜(30)的调制深度为0.4％，饱和通量为90μJ/cm²，弛豫时间为500fs，中心波长为1064nm。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的激光器，其特征在于，

所述第二端镜(40)面向所述谐振腔内的一面镀有对增益激光的透过率为0.4％的介质膜；

所述第二端镜(40)背向所述谐振腔内的一面镀有促进增益激光透射的增透介质膜。