專利名稱：臺(tái)式全固化高重復(fù)頻率飛秒激光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飛秒激光裝置，特別是一種臺(tái)式全固化高重復(fù)頻率飛秒激光裝置。這種飛秒激光裝置具有很高的商業(yè)價(jià)值，將在激光先進(jìn)制造業(yè)、X射線產(chǎn)生和光通訊方面有著廣闊的應(yīng)用潛力。
背景技術(shù)：
新型超短、超強(qiáng)激光的出現(xiàn)與迅猛發(fā)展，為人類提供了前所未有的全新研究手段和應(yīng)用工具。特別在近年來，高重復(fù)頻率、高平均功率的臺(tái)式飛秒激光器在工業(yè)領(lǐng)域存在巨大的應(yīng)用前景，已獲得全世界的廣泛關(guān)注。
飛秒激光在工業(yè)上的應(yīng)用主要是燒蝕加工，它與納秒激光的加工效果不同由于激光與被加工件作用時(shí)間短，不會(huì)因產(chǎn)生等離子體而在材料周圍形成融化層，因而能大幅度改善加工質(zhì)量；由于避免了不必要的加熱，燒蝕部分的化學(xué)組成不發(fā)生變化，能量利用率大大提高。飛秒激光加工的材料包括金屬、陶瓷和半導(dǎo)體等不透明材料以及玻璃、電解質(zhì)等透明材料。
飛秒激光在工業(yè)上還可開展深孔加工、切割及微機(jī)制造，如光子晶體等納米結(jié)構(gòu)的制造、三維光存儲(chǔ)器的制造、在玻璃內(nèi)部寫入光波導(dǎo)等等。尤其是高重復(fù)頻率、高平均功率的飛秒激光脈沖和靶材相互作用時(shí)，產(chǎn)生超紫外和X射線光脈沖用于光刻，其刻線特征尺寸可以小至0.1nm，這將為IT技術(shù)的發(fā)展鋪平道路。在光通訊方面，高重復(fù)頻率飛秒激光器也顯示出廣闊的應(yīng)用前景。人們正試圖用飛秒激光脈沖的傅立葉波形整形技術(shù)，應(yīng)用于波分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用和碼分多址等大容量的光通訊中。
從上述討論可以看出，人們正期盼一種臺(tái)式全固化高平均功率的飛秒激光系統(tǒng)。
目前，德國(guó)一個(gè)研究所報(bào)道了他們最近完成的飛秒激光系統(tǒng)，它是由一級(jí)振蕩器和一級(jí)放大器組成，輸出脈沖能量為7個(gè)微焦耳，重復(fù)頻率為100kHz，平均功率為0.7瓦，單個(gè)脈沖持續(xù)時(shí)間為150飛秒[參見在先技術(shù)IEEE.J.Q.E，38，1645，2002]。這臺(tái)激光裝置輸出平均功率還不到1瓦，在很大程度上，它還不能滿足實(shí)際需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服上述在先技術(shù)的不足，提供一種臺(tái)式全固化高重復(fù)頻率飛秒激光裝置，它是由飛秒振蕩器和一級(jí)再放大器組成，輸出脈沖能量達(dá)200微焦耳，脈沖寬度為150飛秒，重復(fù)頻率為100kHz，平均功率達(dá)20瓦。
本發(fā)明的臺(tái)式全固化高重復(fù)頻率飛秒激光裝置是基于啁啾脈沖放大原理構(gòu)成的。鎖模激光振蕩器輸出的寬帶、低能量的超短脈沖，通常其重復(fù)頻率約為108Hz，脈沖能量在10-9J，脈寬在飛秒的量級(jí)，通過一個(gè)由色散延遲元件，如光柵或光纖組成的展寬器，使其脈沖寬度得到103-105倍的展寬，從而使脈沖的峰值功率降低三個(gè)量級(jí)。然后，將展寬后的激光脈沖注入放大器中放大，以得到盡可能大的能量。由于此時(shí)的激光脈沖很寬，所以放大后的激光脈沖的光強(qiáng)仍低于激光增益介質(zhì)的抗損傷閾值。把放大后的激光脈沖，再通過與展寬器共軛的色散元件壓縮器，把放大后的激光脈沖壓縮回原來的脈沖寬度。
本發(fā)明具體的技術(shù)解決方案如下一種臺(tái)式全固化高重復(fù)頻率飛秒激光裝置，含有飛秒脈沖振蕩器、脈沖展寬器、再生放大器和脈沖壓縮器，其特征在于在飛秒脈沖振蕩器和脈沖展寬器之間加一塊反射鏡和法拉第隔離器以及構(gòu)成擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡的凸透鏡和凹透鏡；所述的脈沖展寬器由光柵、凸透鏡和凹面反射鏡組成，所說的光柵是一塊1200線/mm鍍金全息光柵，入射角為38°，所說的凸透鏡和凹面鏡組成一個(gè)擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，凸透鏡的曲率半徑R＝100cm，凹面鏡的曲率半徑為-50cm，凸透鏡和凹面鏡共心放置；在脈沖展寬器和再生放大器之間，放置五塊全反射鏡，構(gòu)成縮孔望遠(yuǎn)鏡的凸透鏡和凹透鏡，偏振模板和法拉第隔離器；
所述的再生放大器由偏振片、普克爾盒、高反射凹面鏡、鈦寶石棒和反射鏡組成，高反射凹面鏡和反射鏡組成諧振腔，普克爾盒放置在高反射凹面鏡和偏振片之間，偏振片是一塊按布儒斯特角放置在普克爾盒和反射鏡之間的鍍膜偏振板，鈦寶石棒放置在反射鏡和偏振片之間；再生放大器的泵浦源是一臺(tái)Q開關(guān)平面波導(dǎo)激光器，該Q開關(guān)平面波導(dǎo)激光器依次包括全反鏡、平面波導(dǎo)工作介質(zhì)、聲光調(diào)制器、偏振片、倍頻晶體、輸出鏡，一平面波導(dǎo)的泵浦源與所述的平面波導(dǎo)工作介質(zhì)平行放置；該泵浦源通過一高反凹面鏡將泵浦源的激光聚焦到鈦寶石棒中；在再生放大器和脈沖壓縮器之間放置有五塊反射鏡、偏振模板和構(gòu)成擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡的凹透鏡和凸透鏡；脈寬壓縮器由反射鏡、兩平行放置的光柵和全反射鏡構(gòu)成，該兩光柵是1200線/mm的鍍金全息光柵，入射角為38°。
所說的偏振片和聲光調(diào)制器，構(gòu)成平面波導(dǎo)激光器的Q開關(guān)；所說的平面波導(dǎo)是一塊長(zhǎng)為60mm，寬為11mm，芯厚為200μm，上、下包層各為400μm的Nd:YAG片狀激光棒，所說的Q開關(guān)平面波導(dǎo)激光器的泵浦源由10根激光二極管組成，所說的倍頻晶體是一塊將1064nm的光轉(zhuǎn)換成532nm綠光的KDP晶體。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的臺(tái)式全固化高重復(fù)頻率飛秒激光器的輸出平均功率可高達(dá)20W，比在先技術(shù)要高近30倍，可用它來產(chǎn)生超紫外或X射線，在光刻、光通訊以及微加工技術(shù)中有著極其重要的應(yīng)用前景。


圖1是啁啾脈沖放大原理示意2為本發(fā)明的臺(tái)式全固化高重復(fù)頻率飛秒激光器裝置最佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
先請(qǐng)參閱圖2，圖2為本發(fā)明的臺(tái)式全固化高重復(fù)頻率飛秒激光器裝置最佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖。由圖可見，本發(fā)明的臺(tái)式全固化高重復(fù)頻率飛秒激光器裝置，由五部分組成飛秒振蕩器01、脈沖展寬器02、再生放大器03、再生放大器泵浦源04和脈沖壓縮器05。
所說的飛秒振蕩器01，是一個(gè)輸出波長(zhǎng)為803nm，鈦寶石自鎖模振蕩器裝置，激光腔為非對(duì)稱X型，折疊角為16°，鈦寶石棒作為工作介質(zhì)，泵浦源為VERDI-5半導(dǎo)體激光器。當(dāng)泵浦功率達(dá)到3.7W時(shí)，實(shí)現(xiàn)自啟動(dòng)鎖模，如果改變棱鏡對(duì)的插入深度，可以改變輸出脈沖寬度。
飛秒振蕩器是由8部分組成，泵浦源1，鈦寶石棒2，凹面反射鏡3，4，熔石英棱鏡5，6，全反射鏡7和輸出耦合鏡8，飛秒振蕩器可以在市場(chǎng)上購買到。在飛秒振蕩器和脈沖展寬器之間加一塊反射鏡9和法拉第隔離器10，以及構(gòu)成擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡的凸透鏡11和12。
所說的泵浦源1是一臺(tái)VERDI-5半導(dǎo)體激光器，連續(xù)輸出波長(zhǎng)為532nm，用以泵浦鈦寶石棒2。
所說的鈦寶石棒2是一根長(zhǎng)度為4.75mm，直徑為5mm，摻雜釹離子濃度為0.15％的工作介質(zhì)，兩端面切成布儒斯特角。
所說的凹面反射鏡3，4，其曲率半徑為10cm，按近共焦方式放置于共振腔內(nèi)，焦點(diǎn)置于鈦寶石棒2內(nèi)，其作用是獲得較高的增益，并用以補(bǔ)償與光軸成布儒斯特角放置的工作介質(zhì)鈦寶石棒導(dǎo)致的激光腔模的像散。
所說的熔石英棱鏡5，6，是一對(duì)頂角為68°，放置間距為58.3cm色散棱鏡，用以補(bǔ)償由鈦寶石棒2引起的色散。當(dāng)改變棱鏡對(duì)的插入深度，可以改變輸出脈沖寬度。
所說的全反射鏡7是用來構(gòu)成飛秒振蕩器諧振腔介質(zhì)膜鏡。
所說的輸出耦合鏡8是一塊透過率為3.5％的介質(zhì)膜鏡。
所說的反射鏡9是一塊近45°全反射介質(zhì)鏡，用以飛秒振蕩器中的激光引向脈沖展寬器。
所說的法拉第隔離器10，是用來防止任何光束返回到飛秒振蕩器中的單向開關(guān)。
所說的透鏡11和12是用來形成一個(gè)擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡，將飛秒振蕩器中的光束擴(kuò)束5-10倍以后，進(jìn)入到脈沖展寬器中去。
脈沖展寬器02在由飛秒振蕩器輸出的超短脈沖注入放大器之前，將頻率線性調(diào)制，即引入啁啾量，將脈沖寬度增加一千到一萬倍，這樣將激光脈沖的峰值功率減低了，在放大過程中就可減少對(duì)增益介質(zhì)的光學(xué)損傷以及由非線性效應(yīng)引起的波面畸變。
頻率的啁啾可以由激光脈沖通過光學(xué)材料，利用激光脈沖的自相位調(diào)制來展寬激光脈沖。自相位調(diào)制就是激光脈沖在介質(zhì)中傳輸時(shí)，因光脈沖自己的光場(chǎng)引起介質(zhì)折射率的變化，從而引起光脈沖波包的位相的變化。
自相位調(diào)制引起的頻率移動(dòng)為 其中1是光在介質(zhì)中傳輸?shù)拈L(zhǎng)度，λ0為激光脈沖的波長(zhǎng)，I為光強(qiáng)，η2為折射率的非線性項(xiàng)。在實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系中，光脈沖的前沿的I/t(yī)＞0，δω＜0；后沿的I/t(yī)＜0，δω＞0。對(duì)于負(fù)色散的情況，vg/ω＞0，所以脈沖的前沿速度變慢，而后沿的速度變快。因而使脈寬變窄，與之相反，如果光脈沖通過的為正色散的介質(zhì)，則脈寬變寬。
最簡(jiǎn)單的展寬器是一段光纖，光脈沖通過光纖時(shí)，由于激光脈沖在光纖中的自相位調(diào)制的作用，使得激光脈沖在傳播一定的距離后被展寬了，但是由于光纖給整個(gè)系統(tǒng)加入了難以用壓縮器補(bǔ)償?shù)母唠A色散，而且光纖作為展寬器，它的展寬比也受到限制，所以利用光纖作為展寬器很少應(yīng)用在超短脈沖激光裝置中。
為了獲得更大的展寬比，人們利用了棱鏡對(duì)或者光柵對(duì)，使不同頻率的光沿著不同路徑通過光學(xué)系統(tǒng)，從而使得不同頻率的光通過的光程不同，這樣就引入了啁啾量來控制激光脈沖的展寬。
本發(fā)明中的脈沖展寬器02是一種無像差的Offner光柵展寬器，它是由三部分組成，即光柵13，凸透鏡14和凹面鏡15。光柵13是一塊1200線/mm鍍金全息光柵，入射角為38°，其面積為110×110mm2，對(duì)803nm的一級(jí)衍射角為20.14°，衍射效率大于90％。
凸透鏡14和凹面鏡15組成一個(gè)擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)。凸透鏡14曲率半徑R＝100cm，凹面鏡15曲率半徑為-50cm。凸透鏡14和凹面鏡15共心放置，兩個(gè)相距50cm。
在脈沖展寬器02和再生放大器03之間，放置全反射鏡16，17，20，23，24，目的是將展寬光引入到再生放大器中。
所說的反射鏡16和17是全反射鏡，用于將展寬后的脈沖引入到再生放大器03中去。
所說的凸透鏡18和凹透鏡19組成一個(gè)縮孔望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，將從脈沖展寬器02中出射的光脈沖孔徑縮小，然后注入到再生放大器03中去。
所說的反射鏡20，23，24是全反射鏡，既用來把展寬器中的脈沖注入到再生放大器中去，同時(shí)又把經(jīng)再生放大器放大以后的脈沖送入到脈沖壓縮器05中去。
所說的偏振模板21，是按布儒斯特角放置的鍍膜偏振片，它能讓水平偏振光通過，而讓垂直偏振光反射。
所說的法拉第隔離器22，是用來隔離脈沖展寬器02和再生放大器03，只讓從展寬器中的光進(jìn)入再生放大器03，而不能倒流，但能進(jìn)入到脈沖壓縮器05中去。
再生放大器03再生放大器與激光器的諧振腔的結(jié)構(gòu)十分相似。由普克爾盒和偏振片組成的時(shí)間控制裝置來控制的脈沖的注入，使激光脈沖在再生放大器的兩面反射鏡之間行進(jìn)大約20個(gè)來回，然后將放大后的激光脈沖導(dǎo)出。由于泵浦脈沖和種子脈沖在再生放大器中重疊的很好，所以再生放大器的效率相對(duì)較高，因此再生放大器通常作為高功率激光裝置的前置放大器。但由于光路中存在著普克爾盒和偏振片的高折射率的元件，在放大過程中給激光脈沖加入了高階色散，而這些高階色散不容易由壓縮器的光柵對(duì)補(bǔ)償，從而很難將激光脈沖壓縮回原來的脈沖寬度。一般再生放大器應(yīng)用于產(chǎn)生大于30fs激光脈沖的高功率激光裝置中。
再生放大器03由偏振片25、普克爾盒26、高反射凹面鏡27、鈦寶石棒28和反射鏡29組成。高反射凹面鏡27的曲率半徑為10m，高反射凹面鏡27和反射鏡29組成諧振腔，腔長(zhǎng)1.8m。普克爾盒26是用來對(duì)再生放大器03進(jìn)行振幅調(diào)制，重復(fù)頻率為100kHz。
該普克爾盒26放置在高反射凹面鏡27和偏振片25之間。偏振片25是一塊按布儒斯特角放置的鍍膜偏振板，它的作用是能讓水平偏振光透過垂直偏振光反射。偏振片25放置在普克爾盒26和反射鏡24之間。
鈦寶石棒28，是一根直徑為6mm，長(zhǎng)為20mm的工作介質(zhì)。鈦寶石棒28放置在反射鏡29和偏振片25之間。
所說的高反凹面鏡27和全反鏡29構(gòu)成再生放大器的諧振腔，高反凹面鏡設(shè)計(jì)時(shí)考慮到補(bǔ)償高效率運(yùn)轉(zhuǎn)的鈦寶石棒的熱透鏡效應(yīng)。
再生放大器泵浦源04是一臺(tái)Q開關(guān)平面波導(dǎo)激光器，這種激光器結(jié)構(gòu)非常緊湊又能實(shí)現(xiàn)高效率、高平均功率、高光束質(zhì)量和高穩(wěn)定性工作。
Q開關(guān)平面波導(dǎo)激光器04由六部分組成平面波導(dǎo)工作介質(zhì)35，平面波導(dǎo)的泵浦源37，聲光調(diào)制器34，偏振片33，全反鏡36，輸出鏡32以及倍頻晶體46組成。平面波導(dǎo)35是一塊長(zhǎng)為60mm，寬為11mm，芯厚為200μm，上、下包層各為400μm的Nd:YAG片狀激光棒。偏振片33和聲光調(diào)制器34，構(gòu)成平面波導(dǎo)激光器的Q開關(guān)，重復(fù)頻率為100kHz。Q開關(guān)平面波導(dǎo)激光器的泵浦源37是由10根激光二極管組成。倍頻晶體46是一塊將1064nm的光轉(zhuǎn)換成532nm綠光的KDP晶體。透過50％的反射鏡32和全反射鏡36構(gòu)成Q開關(guān)平面波導(dǎo)激光器的諧振腔。腔長(zhǎng)0.8m。
平面波導(dǎo)放置在全反射鏡36和聲光調(diào)制器34之間，聲光調(diào)制器34緊靠平面波導(dǎo)端面放置。偏振片33放置在聲光調(diào)制器34和倍頻晶體46之間。倍頻晶體46緊靠輸出鏡32放置。
Q開關(guān)平面波導(dǎo)激光器04輸出532nm綠光，經(jīng)全反鏡31和高反凹面鏡30引入到再生放大器03中作泵浦光。
在再生放大器03和脈沖壓縮器05之間放置有反射鏡23，24，38，41，42，偏振模板21和構(gòu)成擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡的凹透鏡39和凸透鏡40脈沖壓縮器。目的是將再生放大器03中的光引入到脈沖壓縮器05中去。
脈沖壓縮器05與脈沖展寬器02正好相反，是利用負(fù)色散延遲線，使脈沖回復(fù)到先前的形狀，光柵對(duì)平行放置(在脈沖展寬器中，光柵對(duì)成八字形放置)，并且光柵的放置應(yīng)該使光束的入射角和衍射角和脈沖展寬器相一致。脈沖壓縮器所使用的光柵與脈沖展寬器的光柵參數(shù)應(yīng)完全相同。理論上，這種排布完全可以消除由于展寬器而引起的正頻率啁啾，使脈沖壓縮到展寬前的寬度，但實(shí)際上，由于光脈沖在展寬以及放大過程中的高階色散的引入，使壓縮后的脈寬比展寬前的要寬。
脈寬壓縮器05由反射鏡42、兩塊光柵43和44及全反射鏡45構(gòu)成，光柵43和44平行放置，是1200線/mm鍍金全息光柵，入射角為38°。脈沖經(jīng)壓縮以后，可以得到脈沖展寬前的同等水平。
本發(fā)明的工作情況如下當(dāng)飛秒激光振蕩器01開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，一個(gè)輸出150飛秒、重復(fù)頻率為100kHz、單脈沖能量為納焦耳-超短脈沖，經(jīng)全反射鏡9到法拉第隔離器10，并由透鏡11和12組成的擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡將光束直徑擴(kuò)大到Φ50mm后，注入到脈沖展寬器02的光柵13，經(jīng)光柵13衍射以后，進(jìn)入到由凸透鏡14和凹面鏡15組成的望遠(yuǎn)系統(tǒng)，再次進(jìn)入到光柵13，將脈沖展寬到80PS量級(jí)，經(jīng)全反鏡16，17后，通過由透鏡18和凹透鏡19組成的縮孔系統(tǒng)以后，光束直徑為6mm左右?？s小后的光束經(jīng)全反鏡20，偏振模板21和法拉第隔離器22，全反鏡23，24，注入到再生放大器03中去，由偏振模片25和普克爾盒26組成的時(shí)間控制裝置來控制脈沖的注入，再生放大器的泵浦源04即Q開關(guān)平面波導(dǎo)器放大器要和注入脈沖同步，使激光脈沖在再生放大器03的兩個(gè)反射鏡27和29之間行進(jìn)大約20個(gè)來回，然后將放大后的激光脈沖經(jīng)反射鏡24、23、偏振片21、反射鏡38和由凹透鏡39透鏡40組成的擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡，再經(jīng)全反鏡41，42進(jìn)入到脈沖壓縮器05的光柵43和44中去，反射鏡45的作用在于讓脈沖再次經(jīng)過光柵44和光柵43壓縮后輸出，可獲得脈沖為150飛秒、重復(fù)頻率為100kHz，波長(zhǎng)800nm，單脈沖能量為200μJ，平均功率達(dá)20W的輸出。這種激光系統(tǒng)極具商業(yè)價(jià)值，在微加工、X射線產(chǎn)生和光通訊方面有很大的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
1.一種臺(tái)式全固化高重復(fù)頻率飛秒激光裝置，含有飛秒脈沖振蕩器(01)、脈沖展寬器(02)、再生放大器(03)和脈沖壓縮器(04)，其特征在于在飛秒脈沖振蕩器(01)和脈沖展寬器(02)之間加一塊反射鏡(9)和法拉第隔離器(10)以及構(gòu)成擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡的凸透鏡(11)和凹透鏡(12)；所述的脈沖展寬器(02)由光柵(13)、凸透鏡(14)和凹面反射鏡(15)組成，所說的光柵(13)是一塊1200線/mm鍍金全息光柵，入射角為38°，所說的凸透鏡(14)和凹面鏡(15)組成一個(gè)擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，凸透鏡(14)的曲率半徑R＝100cm，凹面鏡(15)的曲率半徑為-50cm，凸透鏡(14)和凹面鏡(15)共心放置；在脈沖展寬器(02)和再生放大器(03)之間，放置全反射鏡(16、17、20、23、24)，構(gòu)成縮孔望遠(yuǎn)鏡的凸透鏡(18)和凹透鏡(19)，偏振模板(21)和法拉第隔離器(22)；所述的再生放大器(03)由偏振片(25)、普克爾盒(26)、高反射凹面鏡(27)、鈦寶石棒(28)和反射鏡(29)組成，高反射凹面鏡(27)和反射鏡(29)組成諧振腔中，普克爾盒(26)放置在高反射凹面鏡(27)和偏振片(25)之間，偏振片(25)是一塊按布儒斯特角放置在普克爾盒(26)和反射鏡(24)之間的鍍膜偏振板，鈦寶石棒(28)放置在反射鏡(29)和偏振片(25)之間；再生放大器(03)的泵浦源(04)是一臺(tái)Q開關(guān)平面波導(dǎo)激光器，該Q開關(guān)平面波導(dǎo)激光器依次包括全反鏡(36)、平面波導(dǎo)工作介質(zhì)(35)、聲光調(diào)制器(34)、偏振片(33)、倍頻晶體(46)和輸出鏡(32)，平面波導(dǎo)的泵浦源(37)與所述的平面波導(dǎo)工作介質(zhì)(35)平行放置；該泵浦源(04)通過一高反凹面鏡(30)將泵浦源(04)的激光聚焦到鈦寶石棒(28)中；在再生放大器(03)和脈沖壓縮器(05)之間放置有反射鏡(23、24、38、41、42)、偏振模板(21)和構(gòu)成擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡的凹透鏡(39)和凸透鏡(40)；脈寬壓縮器(05)由反射鏡(42)、光柵(43)、光柵(44)和全反射鏡(45)構(gòu)成，光柵(43)和(44)平行放置，是1200線/mm的鍍金全息光柵，入射角為38°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛秒激光裝置，其特征在于所說的偏振片(33)和聲光調(diào)制器(34)，構(gòu)成平面波導(dǎo)激光器的Q開關(guān)；所說的平面波導(dǎo)(35)是一塊長(zhǎng)為60mm，寬為11mm，芯厚為200μm，上、下包層各為400μm的Nd:YAG片狀激光棒，所說的Q開關(guān)平面波導(dǎo)激光器的泵浦源(37)由10根激光二極管組成，所說的倍頻晶體(46)是一塊將1064nm的光轉(zhuǎn)換成532nm綠光的KDP晶體。
全文摘要
一種臺(tái)式全固化高重復(fù)頻率飛秒激光裝置，含有飛秒脈沖振蕩器、脈沖展寬器、再生放大器和脈沖壓縮器，其特點(diǎn)是所述的脈沖展寬器由光柵、凸透鏡和凹面反射鏡組成；所述的再生放大器由偏振片、普克爾盒、高反射凹面鏡、鈦寶石棒和反射鏡組成；再生放大器的泵浦源是一臺(tái)Q開關(guān)平面波導(dǎo)激光器；脈寬壓縮器由反射鏡、兩平行放置的光柵和全反射鏡構(gòu)成。本發(fā)明的臺(tái)式全固化高重復(fù)頻率飛秒激光裝置的輸出平均功率可高達(dá)20W，比在先技術(shù)要高近30倍，可用于產(chǎn)生超紫外或X射線，在光刻、光通訊以及微加工技術(shù)中有著極其廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)H01S3/00GK1545172SQ20031010861
公開日2004年11月10日 申請(qǐng)日期2003年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月14日
發(fā)明者陳建文, 高鴻奕, 李儒新, 朱化鳳, 徐至展 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所