一种被动锁模板条激光器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及激光技术领域，特别是涉及一种被动锁模板条激光器。
【背景技术】
[0002]激光技术对国民经济及社会发展起着重要作用。激光技术是二十世纪与原子能、半导体及计算机齐名的四项重大实用新型之一。随着激光技术的不断发展，激光应用已经渗透到科研、产业的各个方面，在汽车制造、航空航天、钢铁、金属加工、冶金、太阳能以及医疗设备等领域都起到重要作用。特别是超快激光技术的飞速发展，大能量的超快激光器已广泛应用于激光加工、激光医疗、生物光子学和激光检测等相关领域。
[0003]通常连续锁模的激光器输出重复频率在百MHz左右，脉冲能量在nj(10-9J)量级，严重限制了其应用范围，大能量、高功率、高光束质量的锁模激光器的研制已成为当前的迫切需要。
[0004]端面泵浦板条激光技术是获得高效率、高功率、高光束质量激光输出的一种重要方法。这种激光器采用两个大面散热，散热效果好，振荡光直线通过增益介质，能够与泵浦光达到良好的模式匹配，有利于基横模的输出。
[0005]但是，现有技术中并未将锁模激光技术和端面泵浦板条激光技术相结合，导致高功率锁模激光技术中的增益介质的散热效果不佳。
[0006]针对现有的高功率锁模激光技术中的增益介质的散热效果不佳的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【实用新型内容】
[0007]针对现有的高功率锁模激光技术中的增益介质的散热效果不佳的问题，本实用新型提供了一种被动锁模板条激光器，用以解决上述技术问题。
[0008]根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种被动锁模板条激光器，其中，该被动锁模板条激光器包括:半导体泵浦源1，用于输出泵浦光；耦合系统2 ;双色镜3 ;板条晶体4 ;平面全反镜5 ;第一平凸镜6 ;第一平凹镜7 ;第二平凹镜8 ;第三平凹镜9 ;半导体可饱和吸收镜SESAM10 ;第二平凸镜11 ;输出镜12 ;其中，所述双色镜3和所述平面全反镜5相对于垂直所述板条晶体4的通光方向非对称放置；从半导体泵浦源I发出的泵浦光经耦合系统2和双色镜3入射到板条晶体4上，激光起振后入射到平面反射镜5，依次被平面反射镜5、双色镜3、第一平凸镜6、第一平凹镜7、第二平凹镜8、第三平凹镜9反射到SESAM10，经SESAM10锁模后按原路返回，在双色镜3和平面全反镜5间多次反射后，经第二平凸镜11反射到输出镜12，经输出镜12输出锁模激光。
[0009]优选地，所述半导体泵浦源1，为3bar或4bar的半导体堆扎；其中，每个bar条的输出功率为80W或者100W，输出泵浦光波长为808nm、880nm或940nm。
[0010]优选地，所述双色镜3，面向所述半导体泵浦源I方向的一面镀泵浦光增透膜，另一面镀泵浦光增透膜和锁模激光高反膜。
[0011]优选地，所述板条晶体4，尺寸为12 mm XlOmm X 1mm，通光方向为10 mm，厚度为Imm, 12 mm X I mm面镀泵浦光和锁模激光增透膜，采用水温冷却方式。
[0012]优选地，所述平面全反镜5镀泵浦光增透膜和锁模激光高反膜。
[0013]优选地，所述第一平凸镜6和所述第二平凸镜11，用于保证板条晶体上的激光束腰与泵浦光的模式匹配。
[0014]优选地，所述第一平凹镜7和所述第二平凹镜8的曲率半径为3500mm。
[0015]优选地，所述第三平凹镜9的曲率半径为650mm。
[0016]优选地，所述SESAM10紧贴水冷铜块。
[0017]优选地，所述输出镜12为平面输出镜，面向谐振腔内的一面镀透射15%锁模激光的介质膜，另一面镀锁模激光增透膜。
[0018]本实用新型提供的被动锁模板条激光器具有以下优点:
[0019]1.本实用新型采用端面泵浦板条激光技术，大面冷却，能够有效的解决高功率锁模激光器增益介质的散热问题。
[0020]2.本实用新型采用可饱和吸收体作为被动锁模器件，该器件技术成熟，有利于锁模的稳定，而且不需要外界附加的调制器件，结构简单。
[0021]3.本实用新型可以输出稳定性高、重复频率低，单脉冲能量大的超短脉冲激光，大大增加了超短脉冲的应用范围。
[0022]上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的【具体实施方式】。
【附图说明】
[0023]图1是根据本实用新型实施例的被动锁模板条激光器的光路结构示意图；
[0024]图2是根据本实用新型实施例的激光器输出的稳定锁模脉冲光波图；
[0025]图3是根据本实用新型实施例的激光器输出脉冲宽度信号示意图；
[0026]图4是根据本实用新型实施例的激光器远场光斑图；
[0027]图5是根据本实用新型实施例的激光器输出激光光束质量示意图。
【具体实施方式】
[0028]为了解决现有的高功率锁模激光技术中的增益介质的散热效果不佳的问题，本实用新型提供了一种被动锁模板条激光器，以下结合附图以及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型。
[0029]本实施例提供了一种被动锁模板条激光器，图1是根据本实用新型实施例的被动锁模板条激光器的光路结构示意图，如图1所示，被动锁模板条激光器包括:半导体泵浦源I，用于输出泵浦光；親合系统2 ;双色镜3 ;板条晶体4 ;平面全反镜5 ;第一平凸镜6 ;第一平凹镜7 ;第二平凹镜8 ;第三平凹镜9 ;半导体可饱和吸收镜SESAM10 ;第二平凸镜11 ;输出镜12。在本实施例中，被动锁模板条激光器的设计原理是:
[0030]双色镜3和平面全反镜5相对于垂直板条晶体4的通光方向非对称放置；从半导体泵浦源I发出的泵浦光经耦合系统2和双色镜3入射到板条晶体4上，激光起振后入射到平面反射镜5，依次被平面反射镜5、双色镜3、第一平凸镜6、第一平凹镜7、第二平凹镜8、第三平凹镜9反射到SESAM10，经SESAM10锁模后按原路返回，在双色镜3和平面全反镜5间多次反射后，经第二平凸镜11反射到输出镜12，经输出镜12输出锁模激光1064nm。[0031 ] 下面分别对各个部件进行介绍，具体地:
[0032]I为半导体泵浦源，为3bar或4bar的半导体堆扎，例如:DILAS生产的4bar半导体堆扎，每个bar条的输出功率为80W或者100W，输出泵浦光波长为808nm、880nm或940nm。每个bar条的快轴方向准直，准直后快轴方向的发散角< 8mrad ;慢轴方向不准直，慢轴方向发散角<8°，有利于板条的端面泵浦。
[0033]2是耦合系统(或称为泵浦光耦合系统)，通过该耦合系统，泵浦光被整形为快轴方向为0.5mm的窄条，慢轴方向宽度为1mm0
[0034]3是双色镜，面向半导体泵浦源I方向的一面镀泵浦光增透膜，例如:泵浦光808nm增透膜(T>98 % )，另一面镀泵浦光增透膜和锁模激光高反膜，例如:泵浦光增透膜(Τ>98% )和锁模激光1Mnm高反膜(