[发明专利]半导体激光器泵浦的低重复频率全固态皮秒蓝光激光器

摘要

本发明公开了一种半导体激光器泵浦的低重复频率全固态皮秒蓝光激光器，包括半导体激光器、单模光纤、光学聚焦耦合器、复合激光介质、第一平面反射镜M1、第二平面反射镜M2、第一凹面反射镜M3、第三平面反射镜M4、第四平面反射镜M5、第二凹面反射镜M6、半导体可饱和吸收反射镜、耦合输出镜、格兰泰勒棱镜、法拉第旋光器、45°λ/4旋光片、凸透镜以及I类非临界匹配LBO晶体；该皮秒蓝光激光器具有结构紧凑、性能稳定、重复频率低、光束质量高等特点，在生物医疗、超大规模集成电路元件封装、芯片光刻、高密度光盘存储、超快过程研究以及军事等领域有着重要的应用。

主权项

一种半导体激光器泵浦的低重复频率全固态皮秒蓝光激光器，包括：半导体激光器(1)、单模光纤(2)、光学聚焦耦合器(3)、复合激光介质(5)、第一平面反射镜M1(4)、第二平面反射镜M2(6)、第一凹面反射镜M3(11)、第三平面反射镜M4(7)、第四平面反射镜M5(8)、第二凹面反射镜M6(9)、半导体可饱和吸收反射镜(10)、耦合输出镜(12)、格兰泰勒棱镜(13)、法拉第旋光器(14)、45°λ/4旋光片(15)、凸透镜(16)以及I类非临界匹配LBO晶体(17)；其中：第一条光路为半导体激光器(1)泵浦复合激光介质(5)光路：半导体激光器(1)出射的泵浦光耦合进入单模光纤(2)中，由单模光纤(2)的尾端出射，经光学聚焦耦合器(3)，穿过第一平面反射镜M1(4)后聚焦于复合激光介质(5)的泵浦端面；第二条光路为光学谐振腔内基模振荡光路：所述的光学谐振腔由第一平面反射镜M1(4)、第二平面反射镜M2(6)、第一凹面反射镜M3(11)、第三平面反射镜M4(7)、第四平面反射镜M5(8)、第二凹面反射镜M6(9)、半导体可饱和吸收反射镜(10)以及耦合输出镜(12)构成；该光学谐振腔为多镜折叠腔，基模谐振光束在反射镜处折叠，控制光学谐振腔的各折叠角都应小于5°；当复合激光介质(5)吸收泵浦光能量后产生受激辐射，辐射光在光学谐振腔内来回反射，形成驻波；辐射每当穿过复合激光介质(5)时，其光强便会增强；随着光学谐振腔内基模功率的增加，达到半导体可饱和吸收反射镜(10)的调制深度时，半导体可饱和吸收反射镜(10)的吸收体被漂白，将光学谐振腔内振荡的基模模式锁定，使半导体激光器(1)泵浦的低重复频率全固态激光器处于连续锁模状态；光学谐振腔内锁模皮秒脉冲激光束经耦合输出镜(12)出射；第三条光路为非线性晶体倍频光路：锁模皮秒脉冲激光经耦合输出镜(12) 输出，经过格兰泰勒棱镜(13)、法拉第旋光器(14)以及45°λ/4旋光片(15)构成了光束单向传输器后，被凸透镜(16)聚焦于I类非临界匹配LBO晶体(17)上，由其非线性极化效应，产生蓝光皮秒脉冲激光输出。