[发明专利]一种可调节波长的飞秒激光系统及使用方法

说明书

本发明涉及一种可调节波长的飞秒激光系统及使用方法，包括调节透镜组、飞秒激光器、波长调节机构、激光振荡器、光子晶体光纤、光耦合装置、聚焦物镜组，飞秒激光器输出端面通过光耦合装置与光子晶体光纤连通，光子晶体光纤另通过光耦合装置与激光振荡器连通，激光振荡器另与波长调节机构连通，波长调节机构另通过调节透镜组与聚焦物镜组连通，且波长调节机构另通过调节透镜组与聚焦物镜组光轴间同轴分布。其使用方法包括系统构建和激光调节输出两个步骤。本发明系统结构集成化程度、波长调节范围广，可在有效的简化飞秒激光器结构的同时，实现根据使用需要灵活调整飞秒激光器输出激光波长的需要。

技术领域

本发明涉及一种可调节波长的飞秒激光系统及使用方法，属激光设备领域。

背景技术

飞秒激光器在当前众多的技术领域中均有着极为广泛的应用，但在实际使用中发现，当前所使用的飞秒激光器设备运行中，往往其输出的激光波长长度单一，难以实现灵活满足不同使用要求的需要；虽然当前也开发出了具备一定波长调节能力的飞秒激光器，但当前这类飞秒激光器的波长调节范围相对较小，且在调节过程中也无法对激光波长进行连续稳定调节从，从而导致应用范围依然相对较小，且调节精度相对较差，依然无法有效的灵活满足多种不同使用场合使用的需要。

此外，当前的飞秒激光器在运行中，激光输出的功率、频率的稳定性也均不同程度存在波动，从而导致了激光质量稳定性差，且激光设备结构复杂，从而严重影响了飞秒激光器设备运行的稳定性和可靠性。

发明内容

为了解决现有技术上的不足，本发明提供一种可调节波长的飞秒激光系统及使用方法，可在有效的简化飞秒激光器结构的同时，实现根据使用需要灵活调整飞秒激光器输出激光波长的需要。

一种可调节波长的飞秒激光系统，包括调节透镜组、飞秒激光器、波长调节机构、激光振荡器、光子晶体光纤、光耦合装置、聚焦物镜组，飞秒激光器输出端面通过光耦合装置与光子晶体光纤连通，光子晶体光纤另通过光耦合装置与激光振荡器连通，激光振荡器另与波长调节机构连通，波长调节机构另通过调节透镜组与聚焦物镜组连通，且波长调节机构另通过调节透镜组与聚焦物镜组光轴间同轴分布。

进一步的，所述的波长调节机构包括调节透镜组、光栅滤波器、激光功率放大器、条形受激拉曼散射晶体，所述条形受激拉曼散射晶体至少两个，各条形受激拉曼散射晶体间串联并同轴分布，相邻两个条形受激拉曼散射晶体间通过光栅滤波器连通，所述条形受激拉曼散射晶体中，其中一个条形受激拉曼散射晶体通过激光功率放大器与聚焦物镜组连通，另一个条形受激拉曼散射晶体通过激光振荡器与调节透镜组连通。

进一步的，所述的调节透镜组沿从前至后方向依次包括半波片、偏振控制器、倍频晶体、分束器、衰减片、二相色镜及凹凸透镜组，其中所述半波片、偏振控制器、倍频晶体、分束器、衰减片、二相色镜及凹凸透镜组间同轴分布，且其间距均为0—50毫米。

进一步的，所述的凹凸透镜组包括至少一个凸透镜、一个凹透镜镜面和一个平面镜。

进一步的，所述的飞秒激光器、波长调节机构、激光振荡器、光子晶体光纤、光耦合装置、聚焦物镜组均位于同一承载机体内，所述承载机体包括主承载壳、辅助承载壳、驱动电源、调节机构及驱动电路，所述主承载壳为轴向截面呈矩形的腔体结构，所述聚焦物镜组嵌于主承载壳前端面并与主承载壳同轴分布，所述聚焦物镜组、调节透镜组、波长调节机构、激光振荡器、光子晶体光纤及飞秒激光器沿着主承载壳轴线方向从前至后分布，且所述调节透镜组、波长调节机构均通过调节机构与主承载壳内表面滑动连接，所述调节机构至少两个，环绕主承载壳轴线均布，所述驱动电源、驱动电路均嵌于辅助承载壳内，且驱动电路分别与驱动电源、调节机构、飞秒激光器、波长调节机构、激光振荡器电气连接，此外辅助承载壳另与主承载壳外表面间相互连接。

进一步的，所述的调节机构中，与聚焦物镜组连通的调节透镜组及与波长调节机构的调节透镜组所连接的调节机构均为与主承载壳轴线平行分布的直线驱动导轨；与波长调节机构的条形受激拉曼散射晶体连接的调节机构为环绕主承载壳轴线呈螺旋结构分布的圆弧驱动导轨。