具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统的制作方法

具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统的制作方法
【专利摘要】本发明所述具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统，包括由第一泵浦光源、第一透镜、第二透镜和光纤组成的泵浦装置、二向色镜、微片激光器；所述微片激光器由耦合输出镜、激光增益介质、半导体可饱和吸收体依次胶合后，通过半导体可饱和吸收体与热沉焊接而成；还包括自注入外腔结构和脉冲放大结构。所述自注入外腔结构由第三透镜、第一偏振分束立方、半波片、第二偏振分束立方、薄膜偏振片、第一普克尔斯盒、第一高反镜、第二普克尔斯盒、第二高反镜和第三高反镜组成；所述脉冲放大结构由第四透镜、第五透镜、光纤和第二泵浦光源构成的泵浦装置及放大增益介质组成。该系统能降低时间抖动性，并能实现激光器输出功率的同步放大。
【专利说明】
具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统
技术领域
[0001 ]本发明属于皮秒激光器领域，具体涉及一种具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统。
【背景技术】
[0002]随着皮秒激光在各个领域的广泛应用，皮秒激光技术得到了快速发展。除了在材料精密加工、太阳能电池制备、生物医学等方面的应用，皮秒脉冲激光还可以有效地提高测距、测风、测速激光雷达的测量精度。锁模技术是产生皮秒激光的主要方法，具有输出激光光束质量好、脉冲能量稳定性高、时间抖动小等优点。但是锁模激光存在光路校准困难、锁模过程易受外界干扰、重复频率由腔长决定、脉冲能量一般不高等缺点。并且为了提高激光器输出的相干性，一般需要采用注入锁定技术。针对上述锁模激光器的缺点，近年来半导体可饱和吸收镜(SESAM)被动调Q微片产生皮秒激光脉冲技术得到了更多关注。通过减小微片激光器的厚度，可以有效的减短调Q脉冲的脉冲宽度。同时通过微片激光器的温度调节，可以调节激光器的输出波长，使其更加适用于测风、测速雷达。但是该类激光器，由于受被动调Q特性的影响，微片激光器的脉冲输出的频率不稳定，时间抖动较大，单脉冲能量亦不稳定，且相干性也不高，这样就大大限制了其在激光雷达方面的应用。
[0003]时间抖动特性是被动调Q激光器的共性，SESAM被动调Q微片激光器也不例外。其栗浦功率密度变化、栗浦激光光谱变化、自发辐射噪声等都将影响激光器的阈值条件，导致调Q脉冲建立时间不固定，从而引起脉冲激光的时间抖动。针对栗浦功率不稳定引起的时间抖动，可以采用对可饱和吸收体预漂白的方式或者增益预栗浦的方式来降低时间抖动。这两种方式都是利用加快激光腔中损耗或者增益的变化速度，以减小栗浦功率变化对激光建立时间产生的影响，确保调Q脉冲出现在一个更加精准的时间段内，以减小时间抖动。但是这两种方法对时间抖动的减小倍数有限，一般只有十倍左右。并且为了实现对可饱和吸收体的预漂白，需要使用额外的激光栗源。为了实现增益预栗浦，一般也需要采用双栗源或者复杂的电路系统。这些措施都增加了系统的复杂度。针对栗浦波长变化，可以采用波长稳定的锁波半导体激光器作为栗浦源。并针对自发辐射噪声引起的时间抖动，可采用主被动调Q方式，通过主动调Q来干预控制脉冲的建立时间点，以达到减小时间抖动的目的。但是这样的主被动结构会造成激光腔长增长，很难获得小于10ps的调Q脉冲，不适合于SESAM被动调Q微片激光器。
[0004]为了保持微片激光器的短腔结构以获得皮秒调Q脉冲输出，并减小由自发辐射噪声引起的时间抖动，目前采用光纤延迟自注入的方法，即将前一个输出脉冲的部分光子通过光纤延时自注入到微片激光器中，并通过改变光纤长度，控制自注入种子光的注入时间在下一个脉冲形成之前，以精准控制下一个激光脉冲的形成时间并减小时间抖动。与增益开关半导体激光器相比，该方法可更大倍数地减小SESAM被动调Q的时间抖动值。但该方法所需的光纤长度很长，且需要将激光从自由空间耦合到单模光纤，这使得整个系统的光学复杂度增高;并且由于光纤的长度不能改变，对于一定长度的光纤延迟线，只能适用于一定重复频率输出的微片激光器中。

【发明内容】

[0005]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统，该系统可以解决微片皮秒激光器脉冲输出功率不稳定，时间抖动较大的问题，提供重复频率可调及低时间抖动的皮秒激光输出，并能实现激光器输出功率的同步放大。
[0006]本发明所述具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统，包括由第一栗浦光源、第一透镜、第二透镜和光纤组成的栗浦装置、二向色镜、微片激光器;所述微片激光器由耦合输出镜、激光增益介质、半导体可饱和吸收体依次胶合后，通过半导体可饱和吸收体与热沉焊接而构成;按照本发明，还包括自注入外腔结构和脉冲放大结构;所述自注入外腔结构由第三透镜、第一偏振分束立方、半波片、第二偏振分束立方、薄膜偏振片、第一普克尔斯盒、第一高反镜、第二普克尔斯盒、第二高反镜和第三高反镜组成;所述脉冲放大结构由第四透镜、第五透镜、光纤和第二栗浦光源构成的栗浦装置以及放大增益介质组成。
[0007]由第一栗浦光源发出的栗浦光经光纤入射到用于准直栗浦光的第一透镜上，所述第二透镜位于光束经第一透镜透射出的光路上，用于将该光束汇聚;所述微片激光器中的激光增益介质位于经第二透镜汇聚形成的汇聚光束的束腰处，激光增益介质产生的脉冲激光经微片激光器的耦合输出镜输出；二向色镜位于第二透镜与微片激光器之间，用于透射栗浦光使栗浦光汇聚到激光增益介质中，同时用于将耦合输出镜输出的脉冲激光反射;所述第三透镜位于脉冲激光经二向色镜反射的光路上，用于将脉冲激光准直;所述第一偏振分束立方位于经第三透镜准直后脉冲激光的光路上，用于将光路中P偏振光透射将S偏振光反射，或将S偏振光透射将P偏振光反射;所述半波片位于激光束经第一偏振分束立方透射出射的光路上，用于改变激光束的偏振方向；所述第二偏振分束立方位于经半波片透射出射光路上，用于将S偏振光透射将P偏振光反射，或将P偏振光透射将S偏振光反射;所述第一偏振分束立方透射光的偏振方向与第二偏振分束立方透射光的偏振方向相反;所述薄膜偏振片位于光束经第二偏振分束立方透射出射的光路上，并与该光路呈布鲁斯特角放置;所述第一普克尔斯盒、第一高反镜依次位于光束经薄膜偏振片反射出射的光路上;所述第二普克尔斯盒和第二高反镜依次位于光束经第一高反镜反射后再原路返回并通过第一普克尔斯盒、薄膜偏振片后的光路上;所述放大增益介质位于光束经第二高反镜反射后再原路返回并通过第二普克尔斯盒、薄膜偏振片后被薄膜偏振片反射的光路上，用于放大脉冲激光;所述第三高反镜位于光束经放大增益介质后的光路上;所述第五透镜、第四透镜依次位于由第二栗浦光源发出的栗浦光经光纤耦合后的出射光路上，所述放大增益介质同时位于经第四透镜汇聚形成的汇聚光束的束腰处。
[0008]上述具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统，所述第一高反镜、薄膜偏振片和第二高反镜组成第一 FP腔，第二高反镜、薄膜偏振片和第三高反镜组成第二 FP腔，第一 FP腔和第二 FP腔形成复合式双FP腔。
[0009]上述具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统，所述二向色镜位于第二透镜与微片激光器之间，其角度呈45°放置。
[0010]上述具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统，所述微片激光器的激光增益介质的厚度为150?200μπι。
[0011]上述具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统，所述第一透镜、第二透镜、第四透镜、第五透镜两面均镀有对栗浦光高透介质膜。本发明中所述第一栗浦装置和第二栗浦装置为两个完全相同的栗浦装置，发出的栗浦光相同。
[0012]上述具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统，所述二向色镜邻第二透镜的一面镀有对栗浦光高透的介质膜，邻微片激光器的一面镀有对栗浦光高透、对脉冲激光高反的介质膜;所述第一高反镜邻第一普克尔斯盒的一面、第二高反镜邻第二普克尔斯盒的一面镀有对脉冲激光高反的介质膜，第三高反镜邻放大增益介质的一面镀有对脉冲激光高反的介质膜，邻第三透镜的一面镀有对栗浦光高透的介质膜。
[0013]上述具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统，激光增益介质的两端镀有对栗浦光、脉冲激光高透的介质膜，耦合输出镜邻二向色镜的一面镀有对栗浦光、脉冲激光高透的介质膜，邻激光增益介质的一面镀有对栗浦光高透、对脉冲激光部分透过的介质膜。
[0014]上述具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统，当第一偏振分束立方透射光为s偏振光时，所述薄膜偏振片两面均镀有对P偏振光高反、对s偏振光高透的介质膜；当第一偏振分束立方透射光为P偏振光时，所述薄膜偏振片两面均镀有对S偏振光高反、对P偏振光高透的介质膜。
[0015]上述具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统，所述第一普克尔斯盒和第二普克尔斯盒两面均镀有对脉冲激光波长高透的介质膜。
[0016]上述具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统，所述半波片为对微片激光器脉冲输出波长的半波片。
[0017]本发明所述具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统，由于第一高反镜、薄膜偏振片和第二高反镜组成的第一 FP腔，第二高反镜、薄膜偏振片和第三高反镜组成的第二 FP腔形成的复合式双FP腔。当P偏振光经薄膜偏振片反射进入由第一高反镜与第二高反镜组成的第一FP腔中，当在第一普克尔斯盒加上/4电压而第二普克尔斯盒不加电压时，P偏振光两次经过第一普克尔斯盒偏振态变为s偏振光，s偏振光就会通过薄膜偏振片向第二高反镜方向传输，此时将第一普克尔斯盒上的电压变为零，则s偏振光会一直在由第一高反镜与第二高反镜组成的FP腔中来回传输。当只在第二普克尔斯盒加上/4电压时，从薄膜偏振片中透过的s偏振光两次经过第二普克尔斯盒后转变为P偏振光，并经过薄膜偏振片反射入由第二高反镜和第三高反镜组成的FP腔中，此时将第二普克尔斯盒上的电压变为零，P偏振光会在第二高反镜和第三高反镜组成的FP腔中往返传输并放大。通过控制施加在第一普克尔斯盒和第二普克尔斯盒上的电压可以控制激光在该复合式双FP腔中的传输时间及放大次数。
[0018]本发明研究项目为四川省科技厅资助的国际合作项目(编号2016ΗΗ0033)。
[0019]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0020]1、本发明所述皮秒激光器系统，没有破坏微片激光器本身的短腔结构，可以获得脉宽小于10ps的调Q脉冲输出。
[0021]2、本发明所述皮秒激光器系统，采用光自注入的方式可以较大地减小激光脉冲输出的时间抖动。
[0022]3、本发明所述皮秒激光器系统，采用自注入外腔结构控制光子反射回微片激光器的时间，可以实现对输出脉冲频率的调节，且对所有脉冲频率的微片激光器都适用。
[0023]4、本发明所述皮秒激光器系统，采用在复合式双FP腔中加入脉冲放大系统，实现了脉冲激光的同步放大，获得更高能量的皮秒脉冲输出，有利于实现皮秒激光器的实际应用。
[0024]5、本发明所述皮秒激光器系统，调Q脉冲激光输出相干性好，由于每一个被动调Q脉冲均是由前一个激光脉冲诱发，使得系统的所有输出脉冲均完全相干，且加上微片激光器自身的短腔结构保证脉冲激光的单纵模输出。该系统可以用于测距、测速、测风等激光雷达应用中。
[0025]6、本发明所述皮秒激光器系统，避免了激光耦合入单模光纤的操作，结构简单，成本低，且大大提高了激光器整体的稳定性，有利于其更好地作为工业产品，被广泛推广应用于工业加工等领域中。
【附图说明】
[0026]图1是本发明所述具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统的光路结构图。
[0027]图2是图1中微片激光器的结构示意图。
[0028]图中，丨一第一栗浦光源，2—光纤，3—第一透镜，4一第二透镜，5—二向色镜，6—微片激光器，6-1一親合输出镜，6-2一激光增益介质，6-3一半导体可饱和吸收体，6-4一热沉，7—第二透镜，8—第一偏振分束立方，9一半波片，10一第二偏振分束立方，11一薄膜偏振片，12一第一普克尔斯盒，13—第一尚反镜，14一第二普克尔斯盒，15—第二尚反镜，16—放大增益介质，17—第三高反镜，18—第四透镜，19一第五透镜，20—第二栗浦光源。
【具体实施方式】
[0029]下面通过【具体实施方式】对本发明所述具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统作进一步说明，但并不意味着是对本发明保护范围的任何限定。
[0030]实施例
[0031]本实施例所述具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统，包括由第一栗浦光源1、第一透镜3、第二透镜4和光纤2组成的第一栗浦装置、二向色镜5、微片激光器6;所述微片激光器由耦合输出镜6-1、激光增益介质6-2、半导体可饱和吸收体6-3依次胶合后，通过半导体可饱和吸收体与热沉6-4焊接而构成;还包括自注入外腔结构和脉冲放大结构，所述自注入外腔结构由第三透镜7、第一偏振分束立方8、半波片9、第二偏振分束立方10、薄膜偏振片11、第一普克尔斯盒12、第一高反镜13、第二普克尔斯盒14、第二高反镜15和第三高反镜17组成;所述脉冲放大结构由第四透镜18、第五透镜19、光纤2和第二栗浦光源20构成的第二栗浦装置，和放大增益介质16组成；
[0032]由第一栗浦光源I发出的栗浦光经光纤2入射到第一透镜3上，所述第二透镜4位于光束经第一透镜透射出射的光路上;所述微片激光器6中的微片激光增益介质6-2位于经第二透镜汇聚形成的汇聚光束的束腰处，激光增益介质产生的脉冲激光经微片激光器的耦合输出镜6-1输出；二向色镜5位于第二透镜与微片激光器之间，且呈45°角放置;所述第三透镜7位于脉冲激光经二向色镜反射的光路上;所述第一偏振分束立方8位于经第三透镜准直后脉冲激光的光路上;所述半波片9位于光束经第一偏振分束立方透射出射的光路上;所述第二偏振分束立方10位于经半波片透射出射光路上;所述第一偏振分束立方透射光的偏振方向与第二偏振分束立方透射光的偏振方向相反;所述薄膜偏振片11位于光束经第二偏振分束立方透射出射的光路上，并与该光路呈布鲁斯特角放置;所述第一普克尔斯盒12、第一高反镜13依次位于光束经薄膜偏振片反射出射的光路上;所述第二普克尔斯盒14和第二高反镜15依次位于光束经第一高反镜反射后原路返回通过第一普克尔斯盒、薄膜偏振片后的光路上;所述放大增益介质16位于光束经第二高反镜反射后原路返回经第二普克尔斯盒、薄膜偏振片后被薄膜偏振片反射的光路上;所述第三高反镜17位于光束经放大增益介质后的光路上;所述第一高反镜13、薄膜偏振片11和第二高反镜15构成第一FP腔，第二高反镜15、薄膜偏振片11和第三高反镜17构成第二FP腔形成的复合式双FP腔;所述第五透镜19、第四透镜18依次位于由第二栗浦光源I发出的栗浦光经光纤耦合后的出射光路上，所述放大增益介质16同时位于经第四透镜汇聚形成的汇聚光束的束腰处。
[0033]本实施例所用各元器件的规格、参数如下:
[0034]所述第一栗浦光源1、第二栗浦光源2均具有最大输出功率250mW的808nm的偏振光输出，激光输出脉宽为0.2nm，光纤为纤芯直径6μηι的单模保偏光纤；
[0035]第一透镜3、第二透镜4均镀有对栗浦光808nm的高透介质膜。
[0036]二向色镜5面邻第二透镜4的一面镀有对栗浦光808nm45°角高透介质膜，邻微片激光器6的一面镀有对栗浦光808nm 45°角高透、对脉冲激光1064nm 45°角高反的介质膜。
[0037]微片激光器6的耦合输出镜6-1邻二向色镜的一面镀有对栗浦光808nm、对脉冲激光1064nm高透的介质膜，邻激光增益介质6-2的一面镀有对栗浦光808nm高透、对脉冲激光1064nm 5%透过率的介质膜。激光增益介质为Nd:YVO4，其厚度为150μηι，两端镀有对脉冲激光1064nm高透的介质膜。微片激光器的半导体可饱和吸收体6-3为SESAM，其饱和能流为70J/cm2，调制深度为3%，弛豫时间为3ps。由于激光增益介质为自然双折射晶体，激光输出为偏振光。
[0038]半波片9为对1064nm光的多级半波片，旋转半波片使得偏振光在s光分量的比例为15%，在P光分量的比例为85%。
[0039]放置第一偏振分束立方8使其对P偏振光高反，对s偏振光高透，放置第二偏振分束立方10使其对s偏振光高反，对P偏振光高透。
[0040]薄膜偏振片11两面均镀有对P偏振光高反，对s偏振光高透的介质膜。
[0041 ]第一普克尔斯盒12和第二普克尔斯盒14均为BBQ晶体，通光口径为4mm，长为57.7mm，晶体两端都镀有对脉冲激光1064nm高透的介质膜，对应的λ/4电压为2.9KV。
[0042]第一高反镜、第二高反镜、第三高反镜均为平面镜，邻FP腔的一面均镀有对脉冲激光1064nm光高反的介质膜。FP腔从第一高反镜到第二高反镜之间的距离为1000mm。
[0043]本发明所述激光器系统工作时，脉冲激光通过第三透镜准直后入射到第一偏振分束立方上，偏振分束立方的放置角度使其对对s偏振光高透，对P偏振光高反，即此处设定第一偏振分束立方对S偏振光高透对P偏振光高反，则在放置第二偏振分束立方时使其对P偏振光高透对s偏振光高反，同时薄膜偏振片两面均镀有对P偏振光高反对s偏振光高透的介质膜，调节半波片的角度使经第一偏振分束立方透射出的S偏振光改变偏振方向为P偏振光，(根据S偏振光与半波片晶体主截面的夹角来控制穿过半波片后P偏振光的分量大小)，p偏振光透过第二偏振分束立方入射到薄膜偏振片上被反射。在第一普克尔斯盒和第二普克尔斯盒上施加对应激光波长的λ/4偏压，由薄膜偏振片反射后的脉冲激光即P偏振光通过第一普克尔斯盒后变为圆偏光，之后由第一高反镜反射，原路返回再次通过第一普克尔斯盒后变为s偏振光，s偏振光透过薄膜偏振片入射到第二普克尔斯盒上，通过第二普克尔斯盒后s偏振光变为圆偏光，之后由第二高反镜反射并再次经过第二普克尔斯盒变为P偏振光。当脉冲激光离开第二普克尔斯盒时，将施加在其上的λ/4偏压变为零，激光脉冲就会经过薄膜偏振片反射到放大增益介质中。第二栗浦光源通过光纤耦合输出的栗浦激光经过第四透镜准直和第五透镜聚焦入射到放大增益介质之中，使放大增益介质吸收栗浦激光的能量并发生粒子数反转，从而具备受激辐射放大的条件。薄膜偏振片反射的激光脉冲经放大增益介质放大后再经第三高反镜反射回放大增益介质，经放大增益介质两次放大不改变偏振态，因此脉冲激光即P偏振光一直在第二高反镜和第三高反镜组成的FP腔中往返。多次放大激光脉冲后，在脉冲激光由第三高反镜反射回来的过程中，给第二普克尔斯盒加上λ/4偏压，放大后的脉冲激光返回经过第二普克尔斯盒后变为圆偏光，之后由第二高反镜反射，原路返回再次通过第二普克尔斯盒后变为s偏振光，s偏振光透过薄膜偏振片入射到第一普克尔斯盒上，之后往返经过第一普克尔斯盒后激光偏振态再次变为P偏振光，由薄膜偏振片反射后入射到第二偏振分束立方上，经第二偏振分束立方透射后通过半波片，此时调节半波片的晶体主截面与透射光偏振方向的夹角使得通过半波片的激光同时具有s和P偏振光分量，P偏振光分量在第一偏振分束立方处反射输出，8偏振光分量则透过第二偏振分束立方后经二向色镜反射入射到微片激光器中，作为自注入种子光。该自注入种子将诱发微片激光器输出下一个脉冲激光，并且该脉冲激光也将再次分为两部分，一部分通过第一偏振分束立方反射输出，另一部分透过第一偏振分束立方入射到自注入外腔中，该部分脉冲激光在自注入外腔中按照上述同样的光路往返循环后再次输出作为自注入种子光，诱发微片激光器输出下一个脉冲，如此重复工作，以降低微片激光器的时间抖动特性。
[0044]在整个运行过程中，通过控制第一普克尔斯盒和第二普克尔斯盒上的O电压时间长度，可以有效地控制经过放大增益介质的放大次数和自注入脉冲激光的延迟时间，从而获得高能量、低时间抖动、重复频率可控的被动调Q皮秒脉冲输出。
【主权项】
1.具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统，包括由第一栗浦光源(I)、第一透镜(3)、第二透镜(4)和光纤(2)组成的第一栗浦装置、二向色镜(5)、微片激光器(6);所述微片激光器由耦合输出镜(6-1)、激光增益介质(6-2)、半导体可饱和吸收体(6-3)依次胶合后，通过半导体可饱和吸收体与热沉(6-4)焊接而构成，其特征在于还包括自注入外腔结构和脉冲放大结构;所述自注入外腔结构由第三透镜(7)、第一偏振分束立方(8)、半波片(9)、第二偏振分束立方(10)、薄膜偏振片(11)、第一普克尔斯盒(I2)、第一高反镜(I3)、第二普克尔斯盒(14)、第二高反镜(15)和第三高反镜(17)组成；所述脉冲放大结构由第四透镜(18)、第五透镜(19)、光纤(2)和第二栗浦光源(20)构成的第二栗浦装置，和放大增益介质(16)组成; 由第一栗浦光源(I)发出的栗浦光经光纤入射到第一透镜(3)上，所述第二透镜(4)位于光束经第一透镜透射出的光路上;所述微片激光器(6)中的激光增益介质(6-2)位于经第二透镜汇聚形成的汇聚光束的束腰处，激光增益介质产生的脉冲激光经微片激光器的耦合输出镜(6-1)输出；二向色镜(5)位于第二透镜与微片激光器之间;所述第三透镜(7)位于脉冲激光经二向色镜反射的光路上;所述第一偏振分束立方(8)位于经第三透镜准直后脉冲激光的光路上;所述半波片(9)位于光束经第一偏振分束立方透射出的光路上;所述第二偏振分束立方(10)位于经半波片透射出的光路上;所述第一偏振分束立方透射光的偏振方向与第二偏振分束立方透射光的偏振方向相反;所述薄膜偏振片(I I)位于光束经第二偏振分束立方透射出的光路上，并与该光路呈布鲁斯特角放置;所述第一普克尔斯盒(12)、第一高反镜(13)依次位于光束经薄膜偏振片反射出射的光路上;所述第二普克尔斯盒(14)和第二高反镜(15)依次位于光束经第一高反镜反射后再原路返回通过第一普克尔斯盒、薄膜偏振片后的光路上;所述放大增益介质(16)位于光束经第二高反镜反射后再原路返回经第二普克尔斯盒、薄膜偏振片后被薄膜偏振片反射的光路上;所述第三高反镜(17)位于光束经放大增益介质后的光路上;所述第五透镜(19)、第四透镜(18)依次位于由第二栗浦光源(20)发出的栗浦光经光纤耦合后的出射光路上，所述放大增益介质(16)同时位于经第四透镜汇聚形成的汇聚光束的束腰处。2.根据权利要求1所述具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统，其特性在于所述第一高反镜(13)、薄膜偏振片(11)和第二高反镜(15)组成第一FP腔，第二高反镜(15)、薄膜偏振片(11)和第三高反镜(17)组成第二 FP腔，第一 FP腔和第二 FP腔形成复合式双FP腔。3.根据权利要求1或2所述具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统，其特征在于所述二向色镜(5)位于第二透镜(3)与微片激光器(6)之间，并呈45°角放置。4.根据权利要求1或2所述具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统，其特征在于所述微片激光器的激光增益介质(6-2)的厚度为150?200μηι。5.根据权利要求1或2所述具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统，其特征在于所述第一透镜(3)、第二透镜(4)、第四透镜(18)、第五透镜(19)两面均镀有对栗浦光高透介质膜。6.根据权利要求1或2所述具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统，其特征在于所述二向色镜(5)邻第二透镜的一面镀有对栗浦光高透的介质膜，邻微片激光器(6)的一面镀有对栗浦光高透、对脉冲激光高反的介质膜;所述第一高反镜(13)邻第一普克尔斯盒的一面、第二高反镜(15)邻第二普克尔斯盒的一面镀有对脉冲激光高反的介质膜，第三高反镜(17)邻放大增益介质的一面镀有对脉冲激光高反的介质膜，邻第三透镜的一面镀有对栗浦光高透的介质膜。7.根据权利要求1或2所述具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统，其特征在于激光增益介质(6-2)的两端镀有对栗浦光、脉冲激光高透的介质膜，耦合输出镜(6-1)邻二向色镜的一面镀有对栗浦光、脉冲激光高透的介质膜，邻激光增益介质的一面镀有对栗浦光高透、对脉冲激光部分透过的介质膜。8.根据权利要求1或2所述具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统，其特征在于当第一偏振分束立方透射光为s偏振光时，所述薄膜偏振片两面均镀有对P偏振光高反、对S偏振光高透的介质膜;当第一偏振分束立方透射光为P偏振光时，所述薄膜偏振片两面均镀有对S偏振光高反、对P偏振光高透的介质膜。9.根据权利要求1或2所述具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统，其特征在于所述第一普克尔斯盒(12)和第二普克尔斯盒(14)两面均镀有对脉冲激光波长高透的介质膜。10.根据权利要求1或2所述具有自注入稳频及脉冲放大功能的皮秒激光器系统，其特征在于所述半波片(9)为对微片激光器脉冲输出波长的半波片。
【文档编号】H01S3/13GK106058625SQ201610364188
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】汪莎, 王言彪, 冯国英, 周寿桓
【申请人】四川大学