[发明专利]一种被动锁模板条激光器

说明书

本发明公开了一种被动锁模板条激光器，其中，该被动锁模板条激光器包括：半导体泵浦源1，用于输出泵浦光；耦合系统2；双色镜3；板条晶体4；平面全反镜5；第一平凸镜6；第一平凹镜7；第二平凹镜8；第三平凹镜9；半导体可饱和吸收镜SESAM10；第二平凸镜11；输出镜12。本发明将锁模激光技术和端面泵浦板条激光技术相结合，解决了高功率锁模激光技术中的增益介质的散热问题，利用半导体可饱和吸收镜(SESAM)被动锁模，输出功率高，单脉冲能量大，有着广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，特别是涉及一种被动锁模板条激光器。

背景技术

激光技术对国民经济及社会发展起着重要作用。激光技术是二十世纪与原子能、半导体及计算机齐名的四项重大发明之一。随着激光技术的不断发展，激光应用已经渗透到科研、产业的各个方面，在汽车制造、航空航天、钢铁、金属加工、冶金、太阳能以及医疗设备等领域都起到重要作用。特别是超快激光技术的飞速发展，大能量的超快激光器已广泛应用于激光加工、激光医疗、生物光子学和激光检测等相关领域。

通常连续锁模的激光器输出重复频率在百MHz左右，脉冲能量在nJ(10-9J)量级，严重限制了其应用范围，大能量、高功率、高光束质量的锁模激光器的研制已成为当前的迫切需要。

端面泵浦板条激光技术是获得高效率、高功率、高光束质量激光输出的一种重要方法。这种激光器采用两个大面散热，散热效果好，振荡光直线通过增益介质，能够与泵浦光达到良好的模式匹配，有利于基横模的输出。

但是，现有技术中并未将锁模激光技术和端面泵浦板条激光技术相结合，导致高功率锁模激光技术中的增益介质的散热效果不佳。

针对现有的高功率锁模激光技术中的增益介质的散热效果不佳的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对现有的高功率锁模激光技术中的增益介质的散热效果不佳的问题，本发明提供了一种被动锁模板条激光器，用以解决上述技术问题。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种被动锁模板条激光器，其中，该被动锁模板条激光器包括：半导体泵浦源1，用于输出泵浦光；耦合系统2；双色镜3；板条晶体4；平面全反镜5；第一平凸镜6；第一平凹镜7；第二平凹镜8；第三平凹镜9；半导体可饱和吸收镜SESAM10；第二平凸镜11；输出镜12；其中，所述双色镜3和所述平面全反镜5相对于垂直所述板条晶体4的通光方向非对称放置；从半导体泵浦源1发出的泵浦光经耦合系统2和双色镜3入射到板条晶体4上，激光起振后入射到平面全反镜5，依次被平面全反镜5、双色镜3、第一平凸镜6、第一平凹镜7、第二平凹镜8、第三平凹镜9反射到SESAM10，经SESAM10锁模后按原路返回，在双色镜3和平面全反镜5间多次反射后，经第二平凸镜11反射到输出镜12，经输出镜12输出锁模激光。

优选地，所述半导体泵浦源1，为3bar或4bar的半导体堆扎；其中，每个bar条的输出功率为80W或者100W，输出泵浦光波长为808nm、880nm或940nm。

优选地，所述双色镜3，面向所述半导体泵浦源1方向的一面镀泵浦光增透膜，另一面镀泵浦光增透膜和锁模激光高反膜。

优选地，所述板条晶体4，尺寸为12㎜×10㎜×1㎜，通光方向为10㎜，厚度为1㎜，12㎜×1㎜面镀泵浦光和锁模激光增透膜，采用水温冷却方式。

优选地，所述平面全反镜5镀泵浦光增透膜和锁模激光高反膜。

优选地，所述第一平凸镜6和所述第二平凸镜11，用于保证板条晶体上的激光束腰与泵浦光的模式匹配。

优选地，所述第一平凹镜7和所述第二平凹镜8的曲率半径为3500mm。

优选地，所述第三平凹镜9的曲率半径为650mm。

优选地，所述SESAM10紧贴水冷铜块。