[发明专利]光控调制模块及由其构成的脉冲激光系统

说明书

本发明提供一种光控调制模块及由其构成的脉冲激光系统，其中的光控调制模块包括光控单元，其用于输出第一预设波长的控制光；可饱和吸收体本体，其用于在控制光的注入下吸收第二预设波长的光子；散热系统，其贴合在可饱和吸收体本体的底部，用于对可饱和吸收体本体进行散热；腔反射介质膜，其镀制在可饱和吸收体本体靠近散热系统的一侧，以形成腔内反馈。本发明提供的可饱和吸收体采用稀土离子掺杂介质，基于稀土离子能级粒子输运机制实现对可饱和吸收体的参数控制，在光控单元的作用下，可饱和吸收体的光学参数发生变化，从而改变其在脉冲激光系统中的作用，最终实现脉冲激光输出特性的调控。

技术领域

本发明涉及超短激光器技术领域，特别涉及一种光控调制模块及由其构成的脉冲激光系统。

背景技术

脉冲激光目前在激光加工，特殊材料焊接以及激光清洗等领域都具有非常重要的应用。目前实现脉冲激光输出的主要方式是采用锁模技术和调Q技术，而基于可饱和吸收体是目前实现锁模技术和调Q技术最常用的调制器件。但是不同机制的激光系统（例如，光纤，晶体棒，碟片等），对可饱和吸收体的参数需求不同，并且可饱和吸收体参数实时可调也可以实现脉冲激光输出特性的智能调节。所以可实时调控可饱和吸收体参数，对于脉冲激光的实现以及脉冲宽度的调制都具有非常重要的意义。随着智能时代的到来，对于激光器的需求也逐步提升。不仅需要保证激光输出的稳定性，同时对于激光的可调节特性也被重视。

但现有的可饱和吸收体的参数不可调控，亟需一种参数可调控的可饱和吸收体及由其构成的脉冲激光系统。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术的缺陷，提出一种光控调制模块及由其构成的脉冲激光系统，可饱和吸收体采用稀土离子掺杂晶体，实现可光控的可饱和吸收体，最终实现输出的脉冲激光的实时控制。

为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：

本发明提供的光控调制模块，包括：

光控单元，其用于输出第一预设波长的控制光；

可饱和吸收体本体，其用于在控制光的注入下吸收第二预设波长的光子；

散热系统，其贴合在可饱和吸收体本体的底部，用于对可饱和吸收体本体进行散热；

腔反射介质膜，其镀制在可饱和吸收体本体靠近散热系统的一侧，以形成腔内反馈。

优选地，可饱和吸收体本体为掺杂有稀土离子的介质，介质为晶体或陶瓷。

优选地，稀土离子为钬离子、铒离子或镝离子。

优选地，可饱和吸收体本体为薄片型、圆柱型或方型结构。

优选地，光控单元为光纤耦合半导体激光器，光纤耦合半导体激光器的波长为976nm，第二预设波长为1973nm，稀土离子采用掺杂浓度为1mol.%~50mol.%的铒离子。

本发明提供的脉冲激光系统，包括：

泵浦光源，用于发出泵浦光；

增益晶体，用于对泵浦光产生增益形成激光；

输出耦合镜，其设置在脉冲激光系统的输出方向上；

光控调制模块，光控调制模块中的腔反射介质膜与输出耦合镜构成谐振腔。

优选地，增益晶体的掺杂离子有铥离子、铒离子或镝离子。

优选地，泵浦光源为半导体泵浦激光器，脉冲激光系统的输出波长为2μm，增益晶体掺杂有铥离子，半导体泵浦激光器的波长为793nm。

优选地，输出耦合镜的反射波长为2µm，反射率≥90%。