[实用新型]基于三氧化钼可饱和吸收体的锁模固体脉冲激光器

说明书

本实用新型公开了基于三氧化钼可饱和吸收体的锁模固体脉冲激光器。带尾纤输出的半导体激光器能产生射向耦合透镜的连续光，连续光透过耦合透镜后，射向平凹镜的平面，然后透过平凹镜入射到Yb:SYS晶体中，经过Yb:SYS晶体增益后，连续光变为脉冲激光射向反射镜，反射镜将脉冲激光反射并原路返回，脉冲激光在Yb:SYS晶体中经过，加强光强，从Yb:SYS晶体射出后，射到平凹镜的凹面，经平凹镜反射至三氧化钼可饱和吸收体，透过三氧化钼可饱和吸收体后射向输出镜，最后由输出镜输出脉冲激光。本实用新型利用三氧化钼的可饱和吸收特性，获得了高能量的锁模脉冲激光，实现飞秒、皮秒级的脉冲输出的优点。

技术领域

本实用新型属于激光技术及其非线性光学的技术领域，具体涉及基于三氧化钼可饱和吸收体的锁模固体脉冲激光器。

背景技术

近年来，人们不断探索具有非线性吸收特性的新型材料来制备可饱和吸收体，如黑磷、拓扑绝缘体(Bi₂Te₃，Bi₂Se₃，Sb₂Te₃)和过渡金属硫化物(MoS₂，WS₂，SnS₂)等，这些材料具有较宽的可饱和吸收光谱范围、可控的调制深度、超快的恢复时间且易于制备等诸多优点。2014年，Sotor等首次报道了以Sb₂Te₃为可饱和吸收体的掺铒光纤激光器。2015年，Chen等报道了以黑磷作为新型可饱和吸收体，实现了锁模脉冲输出。2017年，Li等报道了将以聚乙烯醇为基质的SnS2薄膜作为可饱和吸收体，实现了重复频率为9.33MHz，脉宽为656ps，中心波长为1062.33nm的锁模脉冲输出。本实用新型研究了MoO₃纳米片在Yb³⁺掺杂固体激光器中作为饱和吸收体对激光进行锁模的表现。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可获得高能量的锁模脉冲激光，实现飞秒、皮秒级的脉冲输出的基于三氧化钼可饱和吸收体的锁模固体脉冲激光器。由于使用MoO₃新型材料作为可饱和吸收体，具有了较宽的可饱和吸收光谱范围，高功率的优点。

本实用新型的技术方案是：基于三氧化钼可饱和吸收体的锁模固体脉冲激光器，所述锁模固体脉冲激光器包括带尾纤输出的半导体激光器(1)、耦合透镜(2)、平凹镜(3)、Yb:SYS晶体(4)、反射镜(5)、三氧化钼可饱和吸收体(6)及输出镜(7)；

所述半导体激光器(1)产生射向耦合透镜(2)的连续光，连续光透过耦合透镜(2)后，射向平凹镜(3)的平面，后透过平凹镜(3)入射到Yb:SYS晶体(4)中，经Yb:SYS晶体(4)增益后，连续光变为脉冲激光射向反射镜(5)，反射镜(5)将脉冲激光反射并原路返回，脉冲激光在Yb:SYS晶体(4)中经过，加强脉冲激光光强，从Yb:SYS晶体(4)射出后，射到平凹镜(3)的凹面，经平凹镜(3)反射至MoO₃可饱和吸收体(6)，透过MoO₃可饱和吸收体(6)后射向输出镜(7)，最后由输出镜(7)输出锁模脉冲激光。

进一步的，所述的半导体激光器(1)发射的连续光的中心波长为979nm。

进一步的，所述的平凹镜(3)平面面向半导体激光器(1)，耦合透镜(2)位于半导体激光器(1)和平凹镜(3)之间，平凹镜(3)平面镀有979nm增透膜和1066nm高反膜，在其凹面镀有1066nm高反膜。

进一步的，所述的Yb:SYS晶体(4)面向平凹镜(3)的一面镀有979nm增透膜和1066nm高反膜，其背向平凹镜(3)的一面镀有1066nm的增透膜，所述的Yb:SYS晶体(4)能将979nm连续光增益为1066nm脉冲激光。

进一步的，在所述的反射镜(5)是镀有1066nm高反膜。