[实用新型]一种片上固体飞秒锁模激光器

说明书

本实用新型公开了一种片上固体飞秒锁模激光器，包括泵浦源、聚焦透镜和激光器本体，所述激光器本体包括氟化钙晶体、铒镱增益晶体、可饱和半导体吸收镜和二氧化硅凸透镜；二氧化硅凸透镜通过光胶粘合在所述氟化钙晶体的入射端面上，铒镱增益晶体用作增益介质通过光胶粘合在所述氟化钙晶体的反射端面上，可饱和半导体吸收镜通过光胶粘合在铒镱增益晶体上，该实用新型基于氟化钙晶体与空气折射率相近的特点，采用单片氟化钙晶体作为整个激光器的光学腔主体,且将增益介质和可饱和吸收体通过光胶吸附在单片氟化钙晶体表面形成单一整体,进而实现片上单片晶体超小型化飞秒固体锁模激光器,获得高峰值功率窄脉宽的短脉冲或是超短脉冲输出。

技术领域

本实用新型涉及飞秒超短脉冲激光器技术领域，特别涉及一种片上固体飞秒锁模激光器飞秒超短脉冲激光器。

背景技术

一台自由运转的激光器中往往会有很多个不同模式或频率的激光脉冲同时存在，而只有在这些激光模式相互间的相位锁定时，才能产生激光超短脉冲或称锁模脉冲。目前实现锁模的方法有很多种，但一般可以分成两大类：即主动锁模和被动锁模，主动锁模指的是通过由外部向激光器提供调制信号的途径来周期性地改变激光器的增益或损耗从而达到锁模目的，而被动锁模则是利用材料的非线性吸收或非线性相变的特性来产生飞秒超短脉冲激光。

飞秒激光具有以下几个特点：首先是飞秒激光持续的时间及其短，只有几个飞秒，它比利用电子学方法所获得的最短脉冲还要短几千倍，是人类目前在实验条件下所能获得的最短脉冲，其次是飞秒激光具有非常高的瞬时功率，可以达到百万亿瓦，比目前全世界发电总功率还要多出上百倍，再次是飞秒激光能聚焦到比头发的直径还要小的空间区域内，使电磁场的强度比原子核对其周围电子的作用力还要高出数倍，而其中许多的极端物理条件是地球上所不存在的，以及用其他的方法也不可能得到的。由于飞秒激光的峰值功率超高，经过聚焦后，其光强能达到极高量级，这样的强度远超过原子内部相互作用库伦场，所以，飞秒激光脉冲能轻易将电子脱离原子的束缚，形成等离子体。

因此飞秒锁模激光器是激光器发展的一个必然的重要的方向，但是其要求以空间或者光纤作为激光腔以获得更多模式的锁定,所以单片式小型化的锁模激光器似乎不可能,但是很多实用情况下存在对单片式小型化锁模激光器的需求，虽然目前固体激光器已经有很多成熟的技术,但大多数都是采用空间或光纤耦合的光学腔方案，至今未有仅采用单片晶片的激光腔结构，不能迎合锁模激光器应用发展中对于超小型化的这一趋势，若能实现固体锁模激光器的所有必要元件完全整合为一体,不仅使得空间大化减小，又能实现片上单片晶体超小型化飞秒固体锁模激光器,获得高峰值功率窄脉宽的短脉冲或是超短脉冲输出，那么将具有重大的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种片上固体飞秒锁模激光器，将单片氟化钙晶体作为激光器的整个光学腔,且将增益介质和可饱和吸收体通过光胶吸附在单片氟化钙晶体表面形成单一整体,进而能实现片上单片晶体超小型化飞秒固体锁模激光器,获得高峰值功率窄脉宽的短脉冲或是超短脉冲输出。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种片上固体飞秒锁模激光器，包括泵浦源、聚焦透镜和激光器本体，所述激光器本体包括氟化钙晶体、铒镱增益晶体、可饱和半导体吸收镜和二氧化硅凸透镜；

所述泵浦源，用于提供980nm泵浦激光；

所述聚焦透镜，用于第一次聚焦所述980nm泵浦激光；

所述二氧化硅凸透镜，通过光胶粘合在所述氟化钙晶体的入射端面上，用于第二次聚焦所述980nm泵浦激光；

所述铒镱增益晶体，用作增益介质，通过光胶粘合在所述氟化钙晶体反射端面上；

所述可饱和半导体吸收镜，通过光胶粘合在铒镱增益晶体上，作为锁模装置用于调制和反射经所述铒镱增益晶体聚焦生成的新的1550nm激光；