[发明专利]一种激光强度分立可控的同步双波长锁模激光器

说明书

本发明涉及一种激光强度分立可控的同步双波长锁模激光器，其特征在于：包括沿光路从左右依次设置的第一抽运源激光二极管、第一抽运光耦合系统、第一谐振腔腔镜、第一激光增益介质板条，所述第一激光增益介质板条的右侧沿光路从左向右依次设置有第二激光增益介质板条、第二谐振腔腔镜、第二抽运光耦合系统和第二抽运源激光二极管，其中第一激光增益介质板条的光轴和第二激光增益介质板条的光轴均垂直于光路通过的方向，第一谐振腔腔镜的反射光路上设置有第三谐振腔腔镜，第二谐振腔腔镜的反射光路上依次设置有选偏器件和第四谐振腔腔镜。本发明通过氟化物晶体特性和抽运结构的设计，通过调节两个抽运激光二极管输出强度的简单操作来实现两个波长强度分立可控的线性偏振激光输出。

技术领域

本发明涉及一种激光强度分立可控的同步双波长锁模激光器，属于全固态激光器技术领域。

背景技术

目前，同步双波长锁模激光器通过非线性差频技术可以获得太赫兹辐射，同时还可以应用于探测技术、激光干涉量度分析、光谱学研究、超高重复频率脉冲激光的产生等。早在上世纪90年代，国内外的科研机构就开始对同步双波长锁模激光器展开研究。当时，人们利用自锁模技术来实现钛宝石激光器的同步双波长锁模激光输出。自锁模钛宝石激光器存在着弊端，自锁模技术难以实现自启动，激光输出稳定性较差，体积较大，电光效率低，同时输出波长也有局限性。

近年来，科研工作者把获得同步双波长锁模输出的焦点放在了掺杂稀土离子的激光介质板条上。他们激发激光介质板条(尤其是混晶)中的多个荧光光谱发射峰结合被动锁模技术来实现同步双波长锁模激光输出。2008年，谢国强等人利用半导体可饱和吸收体(SESAM)实现了Nd：CNGG晶体的同步双波长锁模输出，得到了平均功率80mW，脉冲宽度为5ps的超短脉冲输出；输出波长分别在1059.3nm和1061.7nm，两个波长的输出强度比为1：1.67，它们之间的频率差为0.63THz。2010年，A.Agnesi利用SESAM实现了Nd：LGGG晶体的多波长锁模输出，输出功率约为40mW，输出波长分别在1062.2nm，1066.6nm和1067.1nm，三个波长的输出强度比为1：1.47：3.41，它们之间的频率差别分别为1.2THz，1.3THz和0.13THz。2012年，杨琦等人利用双壁碳纳米管实现了Yb：LYSO晶体的同步双波长锁模输出，得到了功率为1.27W，脉冲宽度为8ps的超短脉冲输出；输出波长分别在1045.5nm和1059.0nm，双波长输出强度比为1：0.7，它们之间的频率差为3.66THz。

以上文献公开报道的均是利用激光介质板条荧光光谱的多个发射峰来获得双波长锁模输出，缺乏主动控制的手段，由于晶体荧光光谱的发射峰强弱不同，很难实现两个波长强度可控的输出，同时，由于在同一个谐振腔内，不同发射峰之间存在着强烈的模式竞争，两个输出波长的激光的强度比很难控制，也直接影响了两个波长激光之间的输出同步性。利用一个双波长输出强度比不稳定，时间抖动较大的脉冲激光来来产生太赫兹辐射，势必会降低转换效率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种激光强度分立可控的同步双波长锁模激光器，本发明的双波长锁模激光器可以在一个谐振腔中实现双波长输出强度可控、稳定，输出同步性强，应用时效率高，应用广泛。

本发明的技术方案如下：

一种激光强度分立可控的同步双波长锁模激光器，其特征在于：包括沿光路从左右依次设置的第一抽运源激光二极管、第一抽运光耦合系统、第一谐振腔腔镜、第一激光增益介质板条，所述第一激光增益介质板条的右侧沿光路从左向右依次设置有第二激光增益介质板条、第二谐振腔腔镜、第二抽运光耦合系统和第二抽运源激光二极管，其中第一激光增益介质板条的光轴和第二激光增益介质板条的光轴均垂直于光路通过的方向，所述第一谐振腔腔镜的反射光路上设置有第三谐振腔腔镜，所述第二谐振腔腔镜的反射光路上依次设置有选偏器件和第四谐振腔腔镜，所述第四谐振腔腔镜的反射光路上设置有可饱和吸收体。