專利名稱：產(chǎn)生超短激光脈沖的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種產(chǎn)生超短激光脈沖的裝置。
超短激光是研究光與物質(zhì)相互作用、探測(cè)物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)、揭示新現(xiàn)象的一種極其有用的工具，因此研究產(chǎn)生超短激光脈沖的鎖模方法，一直是激光技術(shù)中最熱門的一項(xiàng)課題。目前人們所能獲得的最短的6飛秒(10-15秒)光脈沖的記錄是利用對(duì)撞脈沖鎖模(雙脈沖)染料激光器產(chǎn)生的。
本發(fā)明的目的是研制一種可產(chǎn)生比現(xiàn)有對(duì)撞脈沖鎖模(雙脈沖)染料激光器更短的超激光脈沖裝置。
本發(fā)明是利用四個(gè)光脈沖同時(shí)在飽和體處碰撞、干涉而產(chǎn)生超短激光脈沖。

圖1是產(chǎn)生超短激光脈沖的裝置。在圖1中，除了有泵浦光源P、泵浦反射鏡Mp外，還有兩組、各四個(gè)曲率半徑分別相同的凹面鏡組，第一組為M1、M2、M3、M4，第二組為M5、M6、M7、M8，增益染料G置于第一組凹面鏡組的公共焦點(diǎn)上，飽和吸收體D置于第二組凹面鏡組的公共焦點(diǎn)上，G和D分別與兩凹面鏡組間的光束的夾角均為布氏角，第一組凹面鏡組的曲率半徑大于第二組，在兩組凹面鏡組外圍有5個(gè)寬帶面全反射鏡M9、M10、M11、M12、M13和平面輸出鏡M14。由泵浦光源P發(fā)射的激光經(jīng)泵浦鏡Mp反射后聚焦在增益介質(zhì)G上，從而形成在M1～M14組成的環(huán)形腔中的染料激光振蕩。M1～M14的位置可根據(jù)實(shí)際光路安排確定，有一定的自由度。光路GM1M5D、DM6M9M10M3G、GM4M11M12M7D、DM8M14M13M2G分別為整個(gè)環(huán)形腔總長(zhǎng)的十六分之一、十六分之三、十六分之五和十六分之七，以保證四個(gè)脈沖相等時(shí)間間隔地經(jīng)過增益介質(zhì)G獲得同樣的增益后，同時(shí)到達(dá)吸收體處發(fā)生對(duì)撞。與現(xiàn)有雙脈沖碰撞鎖模技術(shù)相比，由于本發(fā)明的碰撞脈沖個(gè)數(shù)增多到四個(gè)，因此無疑將會(huì)大大改進(jìn)鎖模的效果，推動(dòng)超短光脈沖技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，并可望突破目前用雙脈沖碰撞鎖技術(shù)所捉捕到的6飛秒的記錄。
本發(fā)明的具體實(shí)施方案選用最大功率15w的穩(wěn)定Ar+激光作為泵浦光源，泵浦光經(jīng)曲率半徑為100mm的泵浦鏡全反射并聚焦在增益介質(zhì)G上，激光增益染料G選用以乙二醇作溶劑、濃度為10mol/L的Rh6G溶液。飽和吸收體D選用以乙二醇作溶劑、濃度為10mol/L的DODC1溶液，其工作狀態(tài)均為高速流動(dòng)的噴膜，厚度分別約為100μm和10μm，第一、二凹面鏡組的曲率半徑分別取100mm和50mm，相對(duì)鏡的中心線與噴膜的夾角均呈布氏角放置，整個(gè)環(huán)形腔總長(zhǎng)取6m，其中光路GM1M5D=375mm、DM6M9M10M3G＝1125mm，GM4M11M12M7D＝1875mm，DM8M14M13M2G＝2625mm。M1～M13鏡片均要求鍍上中心波長(zhǎng)為620nm、帶寬約為40nm的平面全反膜，M為同樣波段要求，透過率約1～4%的平面輸出鏡。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)生超短激光脈沖的裝置，有泵浦光源、泵浦反射鏡，其特征是本發(fā)明還包括有兩組、各四個(gè)曲率半徑分別相同的凹面透鏡組，第一組為M1、M2、M3、M4，第二組為M5、M6、M7、M8，增益染料G置于第一組凹面透鏡組的公共焦點(diǎn)上，飽和吸收體D置于第二組凹面鏡組的公共焦點(diǎn)上，G和D分別與兩凹面鏡組間的光束的夾角均為布氏角，第一組凹面鏡組的曲率半徑大于第二組，在兩組凹面鏡組外圍有5個(gè)寬帶平面全反射鏡M9、M10、M11、M12、M13和平M14面輸出鏡，M1～M14的安排必須滿足光路GM1M5D、DM6M9M10M3G、GM4M11M12M7D、DM8M14M13M2G分別為整個(gè)光路總長(zhǎng)的十六分之一、十六分之三、十六分之五和十六分之七。
2.一種如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生超短激光脈沖的裝置，其特征是整個(gè)光路總長(zhǎng)取6m，光路GM1M5D＝375mm，DM6M9M10M3G＝1125mm，GM4M11M12M7D＝1875mm，DM8M14M13M2G＝2625mm，激光增益染料G選用以乙二醇為溶劑、濃度為10mol/L的Rh6G溶液，飽和吸收體D選用以乙二醇為溶劑、濃度為10mol/L的DODC1溶液，其工作狀態(tài)均為高速流動(dòng)的噴膜，厚度分別為100μm和10μm，第一凹、二凹面鏡組的曲率半徑分別取100mm和50mm，M1～M13鏡片均要求鍍上中心波長(zhǎng)為620nm，帶寬40nm的寬帶全反膜，M14要求中心波長(zhǎng)為620nm、透過率為1～4%的寬帶平面輸出鏡。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種產(chǎn)生超短激光脈沖的裝置。該裝置采用四脈沖碰撞鎖模的方法，其主要結(jié)構(gòu)為一交叉閉合環(huán)形腔染料激光器，增益染料和飽和吸收體位于腔內(nèi)的兩個(gè)焦點(diǎn)上，光脈沖經(jīng)增益介質(zhì)放大后，依此沿四個(gè)不同的方向抵達(dá)飽和吸收體處相碰撞而產(chǎn)生超短光脈沖。由于本發(fā)明的碰撞脈沖個(gè)數(shù)增到四個(gè)，因此無疑將會(huì)大大改進(jìn)鎖模的效果，推動(dòng)超短光脈沖技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，并可望突破目前由雙脈沖碰撞鎖模技術(shù)所捉捕到的6飛秒(10
文檔編號(hào)H01S3/082GK1076556SQ9211486
公開日1993年9月22日 申請(qǐng)日期1992年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月17日
發(fā)明者魏志義, 余振新, 李慶行 申請(qǐng)人:中山大學(xué)