飞秒激光器的设计需要遵循哪些准则？
发布时间：2020-08-31 17:55
飞秒激光器是指利用锁模技术来获得的飞秒量级短脉冲的激光器。所谓飞秒，也叫做毫微微秒，即1飞秒只有10的负15次方秒。飞秒激光不是单色光，而是中心波长在800nm左右的一段波长连续变化光的组合，利用这段范围内连续波长光的空间相干来获得时间上极大的压缩，从而实现飞秒量级的脉冲输出。所采用的激光晶体为激光谱线很宽的钛宝石晶体。飞秒激光器的特点和实现
飞秒激光器的设计需要遵循哪些准则？首先，要确认你需要的激光器输出参数，然后反推你需要什么样的腔型、晶体、镜片等等。飞秒激光器的设计需要遵循哪些准则？
比如你需要单脉冲能量不大，重频很高，脉冲较短，那皮秒飞秒的振荡器就足够了。
一、振荡器
比如最基本的固体飞秒振荡器，如果要20fs左右短脉冲，就需要宽光谱，两个凹面镜腔镜的曲率半径就不能大，R=100或者R=75、50都可以，取决于你想输出的激光参数。这里需要知道一条——任何参数的追求都是有成本的，你只能根据你的需要取一个平衡。腔镜曲率半径小，则脉冲运行时的晶体内束腰半径小，好处是克尔透镜作用强烈，锁模后输出的光谱较宽；缺点是稳区边缘较窄，不太好找。稳区边缘就是看腔镜距离变化时长臂、短臂端镜上的光斑大小变化。变得超大时腔就非稳了，就没光了。锁模通常在稳区上边缘或者下边缘，这里对于脉冲或者连续光有很好的鉴别能力，脉冲损耗小出光，连续损耗大嗝屁，然后就出CW锁模了。如果连续光损耗小，则看光谱中有直流成分，调节腔镜再往非稳走一点，直流就没了。
二、放大器
你要确定你的脉宽、能量、重复频率、平均功率、光学元件损伤阈值等一系列参数，再进行合理的选择。
比如你要kHz高功率腔内倍频的纳秒光，那我也不懂。主要就是侧泵二极管、晶体、AOM选好就行了，感觉腔型没啥设计的，就是高功率，算一下热稳定性，尽量用大模场提高泵光利用率，然后根据晶体的大小进行自孔径选模。LBO什么的就是要足够长、恒温炉足够靠谱。至于镜架什么的，能用挠性形变最好，嫌贵的话就全用固定的，直接装上去甚至直接把镜片焊到外壳上去，留两个端镜和LBO可调就行了。
