[发明专利]包括两个具有不同光谱透射率的输出耦合器的相位稳定的锁模激光器

说明书

技术领域

本发明涉及一种锁模短脉冲激光谐振器，包括泵浦激光束输入、激 光晶体以及镜体，例如，在线性谐振器的情况下为至少第一端面镜和第 二端面镜，在环型谐振器的情况下为多个腔镜(cavity mirror)。优选地， 所述激光晶体为非线性激光增益介质。

另外，本发明涉及一种短脉冲激光结构，包括上述锁模短脉冲激光 谐振器和耦合到短脉冲激光谐振器的CEP(CEP-Carrier Envelope Phase， 载波包络相位)稳定装置，用于对激光辐射进行锁相。

背景技术

现有技术已经知道有锁模短脉冲激光谐振器(振荡器)，特别地是飞 秒激光谐振，例如，美国专利US 5,079,772 A中所描述的。这种激光谐 振器产生的激光辐射是宽带辐射，例如，其带宽范围约为650nm到 1050nm。还已经知道使用激光放大器与这种激光谐振器的组合，这种激 光放大器例如在1985年10月15日出版的期刊《光学通信》(Optics Communications，55(6))中D.Strickland和G.Mourou所著的文章 “Compression of amplified chirped optical pulses”(放大后的啁啾光学脉 冲的压缩)，该文章引入本说明书作为参考。这种锁模短脉冲激光谐振器 所存在的一个问题是相位和频率的稳定，并且这种稳定的概念在美国专 利US 6,785,303 B1和US 6,724,788 B1中进行了描述。特别地，对于相 位匹配，建议使用单独的、相对复杂的干涉仪类型的单元。

另一方面，US 3,772,609 A提出了一种具有双输出系统的激光腔体结 构。更具体地，其中公开了一种具有两个输出耦合镜体以及激光腔体结 构的激光器，所述激光腔体结构包含活动激光介质并且产生两个不同的 激光频率(波长)。一个端面镜在这两个波长中的第一波长上具有高反 射率，并且在第二波长上可以进行部分传送；另一个端面镜在第二波长 上具有高反射率，而在两个波长的第一波长上可以进行部分传送。因此， 第一镜体设置为耦合出具有第二波长的激光束，并且对第一波长进行反 射，第二镜体则设置为耦合出第一波长而反射第二波长。产生这两个激 光波长的基础是，激光腔体，例如作为端面镜的具有Brewster窗口的等 离子管，产生两个离散的激光波长。不同的激光波长可用于不同的目的， 而不用将激光谐振器从一个工作模式切换为另一个工作模式。

与这种又频率激光系统不同，常见的锁模短脉冲激光谐振器产生宽 带激光辐射，如前所述。但是，可以想象得出在一些应用中，具有不同 属性的激光辐射将是有用的，并且希望不是必须从一个工作模式切换到 另一个工作模式，例如US 7,172,588 B2中所公开的激光器结构，并且可 以使用短脉冲的工作模式，其中产生与另一个短脉冲工作模式相比具有 较低能量的激光辐射。具体地，希望在具有相位稳定装置的激光器结构 中使用具有不同属性的激光辐射，具体地在具有耦合到谐振器的激光放 大器的激光器结构中使用具有不同属性的激光辐射。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种锁模短脉冲激光谐振器以及可以立 即获取易于制造的、具有不同属性的激光辐射、包括该锁模短脉冲激光 谐振器的短脉冲激光器结构，而不用将激光谐振器从一个工作模式切换 至另一个工作模式。

根据本发明的另一个目的，旨在提供一种激光器装置，其能够同时 输出具有不同光谱属性的激光辐射，以便将这种激光辐射一方面馈入激 光器的相位稳定装置，而另一方面馈入短脉冲激光放大器。

为了解决上述问题，本发明提供一种锁模短脉冲激光谐振器和一种 短脉冲激光器结构，如独立权利要求中所限定的。本发明的优选实施例 在从属权利要求中限定。