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基于传播圆补偿像散的被动锁模激光器谐振腔设计方法

张小军 杨富 王勇刚 孙利群 文侨 牛憨笨

基于传播圆补偿像散的被动锁模激光器谐振腔设计方法

张小军, 杨富, 王勇刚, 孙利群, 文侨, 牛憨笨
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  • 由于超短脉冲激光器的谐振腔大都采用多镜折叠的形式, 像散已成为影响锁模激光器性能优劣的重要问题. 本文提出了一种基于传播圆补偿像散的被动锁模激光器谐振腔设计方法, 该方法简单、直观、高效, 容易找到补偿像散的最佳位置. 理论研究表明, 当SESAM位于子午和弧矢传播圆交汇处附近时, SESAM处的子午光斑和弧矢光斑大小几乎相等, 像散得到补偿. 该谐振腔对外界干扰引起的腔镜振动和热透镜焦距的变化均不敏感, 谐振腔的抗干扰性很强. 实验研究表明, 当SESAM位于子午和弧矢传播圆交汇处附近时,锁模激光器可获得稳定连续的锁模激光脉冲, 且激光器的抗干扰性很强. 本文的理论研究与实验结果相一致.
    • 基金项目: 国家自然科学基金 (批准号: 61108026, 61001184, 61101175)、 高等学校博士学科点专项科研基金(批准号: 20114408120001)、 广东高校优秀青年创新人才培养计划项目 (批准号: LYM11107)、 深圳市科技研发资金重点实验室提升发展项目(批准号: CXB201005240011A) 和深圳大学科研基金资助面上项目(批准号: 201033)资助的课题.
    [1]

    Keller U, Miller D A B, Boyd G D, Chiu T H, Ferguson J F, Asom M T 1992 Opt. Lett. 17 505

    [2]

    Torben S, Thomas M, Kjartan F, Soren L F, Christian P 2005 J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 7 645

    [3]

    Huang K G, Lee W K, Wong S P, Zhou J Y, Yu Z X 1996 J. Opt. Soc. Am. B: Opt. Phys. 13 2863

    [4]

    Wen Q, Sun L Q, Wang Y G, Zhang E Y, Tian Q 2009 Opt. Express 11 8956

    [5]

    Zhang G Y, Guo S G 2003 Graphic Analysis and Design Method of Optical Resonator (Beijing: National Defence Industry Press) pp1-10 (in Chinese) [张光寅, 郭曙光 2003 光学谐振腔的图解分析与设计方法(北京:国防工业出版社) 第1–10页]

    [6]

    Geng A C, Zhao C, Bo Y, Lu Y F, Xu Z Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 6987 (in Chinese) [耿爱丛, 赵慈, 薄勇, 鲁远甫, 许祖彦 2008 物理学报 57 6987]

    [7]

    Song F, Zhang C B, Ding X,Xu J J, Zhang G Y, Leigh M, Peyghambarian N 2002 Appl. Phys. Lett. 81 2145

    [8]

    L B D 2003 Laser Optics-Beam Characterization, Propagation and Transformation, Resonator Technology and Physics (3th Ed.) (Beijin:Higher Education Press) p390 (in Chinese) [吕百达 2003 激光光学–光束描述、传输变换与光腔技术物理(第三版)(北京:高等教育出版社) 第390页]

    [9]

    Koechner W 2006 Solid-State Laser Engineering (Sixth Edition) (New York: Springer Science+Business Media)

    [10]

    Magni V 1986 Appl. Optics 25 107

    [11]

    Lancaster D G, Dawes J M 1998 Opt. Laser Technol. 30 103

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    Keller U, Miller D A B, Boyd G D, Chiu T H, Ferguson J F, Asom M T 1992 Opt. Lett. 17 505

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    L B D 2003 Laser Optics-Beam Characterization, Propagation and Transformation, Resonator Technology and Physics (3th Ed.) (Beijin:Higher Education Press) p390 (in Chinese) [吕百达 2003 激光光学–光束描述、传输变换与光腔技术物理(第三版)(北京:高等教育出版社) 第390页]

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    [11]

    Lancaster D G, Dawes J M 1998 Opt. Laser Technol. 30 103

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出版历程
  • 收稿日期:  2012-06-13
  • 修回日期:  2012-08-24
  • 刊出日期:  2013-01-05

基于传播圆补偿像散的被动锁模激光器谐振腔设计方法

  • 1. 深圳大学光电工程学院, 光电子器件与系统(教育部、广东省)重点实验室, 深圳 518060;
  • 2. 河北北方学院理学院, 张家口 075000;
  • 3. 香港理工大学应用物理系, 香港;
  • 4. 清华大学精密仪器与机械学系, 北京 100084
    基金项目: 

    国家自然科学基金 (批准号: 61108026, 61001184, 61101175)、 高等学校博士学科点专项科研基金(批准号: 20114408120001)、 广东高校优秀青年创新人才培养计划项目 (批准号: LYM11107)、 深圳市科技研发资金重点实验室提升发展项目(批准号: CXB201005240011A) 和深圳大学科研基金资助面上项目(批准号: 201033)资助的课题.

摘要: 由于超短脉冲激光器的谐振腔大都采用多镜折叠的形式, 像散已成为影响锁模激光器性能优劣的重要问题. 本文提出了一种基于传播圆补偿像散的被动锁模激光器谐振腔设计方法, 该方法简单、直观、高效, 容易找到补偿像散的最佳位置. 理论研究表明, 当SESAM位于子午和弧矢传播圆交汇处附近时, SESAM处的子午光斑和弧矢光斑大小几乎相等, 像散得到补偿. 该谐振腔对外界干扰引起的腔镜振动和热透镜焦距的变化均不敏感, 谐振腔的抗干扰性很强. 实验研究表明, 当SESAM位于子午和弧矢传播圆交汇处附近时,锁模激光器可获得稳定连续的锁模激光脉冲, 且激光器的抗干扰性很强. 本文的理论研究与实验结果相一致.

English Abstract

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