光寶光電_鈦藍寶石飛秒激光器工作原理

時間：2022-09-07作者：南京光寶光電科技有限公司瀏覽：123

摻鈦藍寶石激光器是一種固態(tài)激光介質(zhì)，可以在比較寬的近紅外(NIR)波長范圍中進行可調(diào)諧激光操作。由于在光譜的綠色和藍色區(qū)域具備寬的吸收帶，激光過程中產(chǎn)生的能量可由標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)波氬離子激光器或532nm高功率二極管泵浦持續(xù)固體激光器提供。通過選擇適合自己的光學(xué)器件，鎖模鈦寶石激光器能夠覆蓋690nm-1080nm的波長范圍，脈沖寬度小于10fs。

在CW連續(xù)激光泵浦源影響下，選用克爾透鏡鎖模(KLM)機制，使一定排序方式的固態(tài)鈦寶石激光器產(chǎn)生連續(xù)的飛秒脈沖序列。KLM機制將擴束效應(yīng)和光闌效應(yīng)融為一體，導(dǎo)致激光所產(chǎn)生的光脈沖的延續(xù)時間盡可能短。自聚焦效應(yīng)導(dǎo)致腔模的空間強度遍布發(fā)生微小變化，主要取決于激光器(鈦寶石晶體本身)活性介質(zhì)中光脈沖的瞬時功率。并且，通過仔細匹配腔模的空間重疊和有源介質(zhì)中泵浦光的焦點區(qū)域(“軟孔徑KLM”)，并另外引入挨近腔體的一個端鏡的腔內(nèi)孔徑(‘硬孔徑KLM’)，可以產(chǎn)生功率有關(guān)的腔損耗。

由于非共振克爾非線性的準(zhǔn)瞬時響應(yīng)，而鈦寶石的增益弛豫時間較低，循環(huán)激光脈沖每次借助活性介質(zhì)時都會存在快速調(diào)制。這造成了有效的被動鎖模操作，結(jié)合200nm寬的鈦藍寶石材料增益譜，支持形成延續(xù)時間小于10fs的脈沖。脈沖寬度的精確值關(guān)鍵在于腔內(nèi)自相位調(diào)制和腔內(nèi)負(fù)群延遲色散之間的臨界相互作用。

鑒于鈦寶石激光介質(zhì)在可見光的藍、綠部分具備比較寬的吸收帶，所以可以用多種光源進行光泵浦，包括連續(xù)氬離子激光器、高功率脈沖和連續(xù)綠光DPSS激光器及其激光二極管。確保鈦寶石泵浦激光器的輸出光束質(zhì)量至關(guān)重要：其橫模必須盡可能接近TEM00。

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