[发明专利]一种低重频高稳定亚纳秒脉冲绿激光产生装置

摘要

本发明提供一种低重频高稳定亚纳秒脉冲绿激光产生装置，包括M1、M2、M3和M4四个腔镜，M1和M2之间依次设有激活介质、起偏器、电光调制器和四分之一波片，电光调制器的重复率选择低重频1KHz；M3和M4之间依次设倍频晶体和双壁碳纳米管被动饱和吸收体；使主被动双损耗调制的调Q锁模基频红外激光的重复率依赖于主动电光调制的重复率、调Q包络内的锁模脉冲依赖于主动调制和被动饱和吸收；使调Q包络的宽度小于基频激光往返的时间，每个调Q包络只有一个锁模脉冲振荡，基频红外光经倍频晶体倍频变换后的绿激光为高稳定、低重复频率、亚纳秒锁模脉冲。本发明脉冲重复率低，具有高度稳定性；脉冲的宽度为调Q包络内锁模脉宽亚纳秒级，且具有高峰值功率。

主权项

一种低重频高稳定亚纳秒脉冲绿激光产生装置，为四个腔镜构成的Z型谐振腔，四个腔镜分别为第一基频光全反射平面镜M1、第二基频光全反射凹面镜M2、第三基频光全反倍频光高透凹面镜M3和第四基频光和倍频光全反平面镜M4，其特征是：M1和M2之间依次设有激活介质、起偏器、电光调制器和四分之一波片，电光调制器的重复率选择低重频1KHz；M3和M4之间依次设倍频晶体和双壁碳纳米管被动饱和吸收体，双壁碳纳米管置于贴近M4处，以获得最小振荡基频激光光斑半径；倍频晶体为非线性晶体KTP；上述装置将电光调制器和双壁碳纳米管被动饱和吸收体同时放入谐振腔内，使谐振腔内振荡的1.06μm波长红外激光为主被动双损耗调制的调Q锁模激光运转；将倍频晶体置入谐振腔内，依据非线性晶体的内腔频率变换原理，获得基频红外激光倍频后的0.53μm波长绿激光脉冲，倍频绿激光由M3输出，调整M1和M2两者之间的距离L1、M2和M3的距离L2、M3和M4的距离L3以及M2和M3的曲率半径，使主被动双损耗调制的调Q锁模基频红外激光的重复率依赖于电光调制器的重复率、调Q包络内的锁模脉冲依赖于电光调制器和双壁碳纳米管被动饱和吸收；由于调Q包络内相邻两锁模脉冲的时间间隔等于振荡基频激光在腔内往返的时间，调Q包络的宽度决定了调Q包络内基频锁模脉冲振荡的个数，依据激活介质、饱和吸收体初始透过率、电光调制器的重复率、谐振腔的参数、泵浦功率的选择，使调Q包络的宽度小于基频激光在谐振腔内的往返时间，使每个调Q包络只有一个锁模脉冲振荡，锁模脉冲的重复率等于主动电光调制的重复率，经倍频晶体倍频后即能产生高稳定、低重复频率、亚纳秒锁模绿脉冲激光。