Τ>99.8% )。
[0035]4是板条晶体Nd: YV04，参杂原子分数为0.3 %。尺寸为12 mm X 10 mm X I mm，通光方向为10 mm,厚度为I mm，12 mm X I mm面镀泵浦光和锁模激光双增透膜，例如:泵浦光808nm(T>99% )和锁模激光1064nm(T>99% )双增透膜，12 mm X 10 mm面冷却，采用水温传导冷却方式。冷却水温度设置为25°C，水温控制精度为0.1°C，有利于锁模的稳定性。
[0036]5为平面全反镜，镀泵浦光增透膜和锁模激光高反膜，例如:泵浦光808nm增透膜(T>98% )和锁模激光1Mnm高反膜(Τ>99.8% )。
[0037]6是第一平凸镜，11是第二平凸镜，用于保证板条晶体上的激光束腰与泵浦光的模式匹配，设计的激光的束腰半径为0.2_。第一平凸镜6和第二平凸镜11的曲率半径为1000mm,凸面锻1064nm全反膜。
[0038]7和8分别为第一平凹镜和第二平凹镜，曲率半径都为3500mm，凹面镀1064nm全反膜。
[0039]9是第三平凹镜，曲率半径为650mm，用于将激光聚焦到SESAM晶体上，使SESAM上的功率密度达到饱和，输出稳定锁模激光。
[0040]10是SESAM (或称为SESAM锁模器)，将SESAM锁模器10紧贴水冷铜块，将调制产生的热及时散掉。SESAM的调制深度为3%，饱和通量为70 μ J/ cm 2。
[0041]12为输出镜(或称为平面输出镜)，面向谐振腔内镀透射15%锁模激光的介质膜，例如:透射15%锁模激光1064nm的介质膜，另一面镀锁模激光增透膜，例如:锁模激光1064nm 增透膜(T>98% )。
[0042]本实施例中，SESAM10和输出镜12构成锁模激光器的谐振腔，设计的谐振腔长7.5m，SESAM10上的光斑半径110 μ m，加大半导体泵浦源I的电流，增加SESAM10上激光的功率密度，使其达到饱和状态，从而输出稳定的20.1MHz的低重复频率脉冲，锁模脉冲光波如图2所示的激光器输出的稳定锁模脉冲光波图。
[0043]本实施例可提供输出功率大于1W的高功率锁模脉冲，输出脉冲宽度信号如图3所示的激光器输出脉冲宽度信号示意图，脉冲宽度为23.6pso
[0044]通过光束分析仪仔细调节输出镜的俯仰，使输出远场光斑圆度较高。图4是根据本实用新型实施例的激光器远场光斑图，光束质量如图5所示的激光器输出激光光束质量示意图，X方向光束质量为1.5，Y方向光结质量为1.4。
[0045]根据本实用新型的其它实施例，其中上述实施例中的激光板条晶体并非限定的，例如可以是Nd:YAG，掺杂原子分数为0.5%，对于该激光器，采用LASCAD软件设计得到板条晶体上的光斑半径为200 μ m，SESAM上的光斑半径为90 μ m，可以得到输出功率大于8W的稳定锁模。
[0046]另外，本实用新型可以增大SESAM上的光斑半径和泵浦光的电流，由于板条晶体的散热效果好，可以进一步提高输出功率。
[0047]总之，本实用新型提供的一种将锁模激光技术和端面泵浦板条激光技术相结合的被动锁模板条激光器。有效的解决了高功率锁模激光技术中的增益介质的散热问题，利用半导体可饱和吸收镜(SESAM)被动锁模，输出功率高，单脉冲能量大，有着广泛的应用前景。
[0048]尽管为示例目的，已经公开了本实用新型的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本实用新型的范围应当不限于上述实施例。
【主权项】
1.一种被动锁模板条激光器，其特征在于，所述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；耦合系统⑵；双色镜⑶；板条晶体⑷；平面全反镜(5);第一平凸镜(6);第一平凹镜(7);第二平凹镜⑶；第三平凹镜(9);半导体可饱和吸收镜SESAM(1);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SESAM(1)，经SESAM(1)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。
2.如权利要求1所述的被动锁模板条激光器，其特征在于，所述半导体泵浦源(I)，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。
3.如权利要求1所述的被动锁模板条激光器，其特征在于，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。
4.如权利要求1所述的被动锁模板条激光器，其特征在于，所述板条晶体(4)，尺寸为12 mm X 10 mm X I mm,通光方向为10 mm,厚度为I mm，12 mm X I mm面镀泵浦光和锁模激光双增透膜，采用水温冷却方式。
5.如权利要求1所述的被动锁模板条激光器，其特征在于，所述平面全反镜(5)镀泵浦光增透膜和锁模激光高反膜。
6.如权利要求1所述的被动锁模板条激光器，其特征在于，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。
7.如权利要求1所述的被动锁模板条激光器，其特征在于，所述第一平凹镜(7)和所述第二平凹镜(8)的曲率半径为3500mmo
8.如权利要求1所述的被动锁模板条激光器，其特征在于，所述第三平凹镜(9)的曲率半径为650mm。
9.如权利要求1所述的被动锁模板条激光器，其特征在于，所述SESAM(1)紧贴水冷铜块。
10.如权利要求1所述的被动锁模板条激光器，其特征在于，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。
【专利摘要】本实用新型公开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。本实用新型将锁模激光技术和端面泵浦板条激光技术相结合，解决了高功率锁模激光技术中的增益介质的散热问题，利用半导体可饱和吸收镜(SESAM)被动锁模，输出功率高，单脉冲能量大，有着广泛的应用前景。
【IPC分类】H01S3-098, H01S3-0941, H01S3-042
【公开号】CN204315908
【申请号】CN201420534600
【发明人】毛小洁, 秘国江, 庞庆生, 邹跃, 郑毅, 刘先达
【申请人】中国电子科技集团公司第十一研究所
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年9月17日