[发明专利]一种利用模间拍频进行激光锁模的新技术

摘要

本发明公开了一种利用模间拍频进行激光锁模的新技术，主要方法如下使用连续波多纵模激光源泵浦稀土掺杂增益介质，在激光谐振腔作用下，泵浦光的强烈模间拍频效应会同步引发谐振腔内激光功率的周期性调制，通过控制谐振腔长度，精确匹配谐振腔频率与泵浦源的模间拍频频率，能够建立起稀土掺杂激光器的稳定锁模运转。与现有的主动/被动锁模激光技术相比，这种技术的优势是不需要使用任何特定的锁模器件，通过与稀土掺杂激光器相结合，可以为结构紧凑、低成本、高性能的超快激光源提供一个具有发展前景的备选方案。

主权项

一种利用模间拍频进行激光锁模的新技术，其特征在于包括如下步骤：(1)选择合适的泵浦源激光器、稀土掺杂增益介质及谐振腔构建稀土掺杂激光器：根据想要实现的激光波长，选择对应该稀土掺杂增益介质中稀土离子最佳吸收波长的泵浦源激光器，根据需要实现的激光波长，选择反射波长匹配的反射镜器件构建谐振腔；(2)在泵浦源激光器的光源注入所述稀土掺杂增益介质，通过稀土离子的增益获得受激辐射波长处的激光，并在激光腔内振荡，形成连续激光；(3)当泵浦源激光器工作在多纵模状态时，从射频输出频谱中观察到由模间拍频引起的泵浦源激光器泵浦功率的周期性微弱波动；(4)通过稀土离子的光学增益，将泵浦源激光器因模间拍频引起的泵浦功率波动传递给谐振腔内的激光，使得掺稀土激光器产生的激光功率在模间拍频频率处产生同步周期性功率波动；(5)选择泵浦源激光器拍频信号较为强烈的纵模拍频频率作为拍频匹配频率fi，满足下面的腔频匹配条件：fi＝N*Δfs和Δfs＝c/2nl其中Δfs是谐振腔纵模间隔频率，c是光速，n是折射率，l是要构建的谐振腔腔长，N为正整数；(6)调整谐振腔腔长l来调谐Δfs，使之精确匹配所述拍频匹配频率fi，满足上式腔频匹配条件，在N次谐波处建立稳定锁模状态。