SESAM实现脉冲式Nd:YAG激光器的被动锁模特性研究

李立卫; 王加贤; 王娟娟

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SESAM实现脉冲式Nd:YAG激光器的被动锁模特性研究

李立卫 , 王加贤 , 王娟娟

文章导航 > 激光技术 > 2008 > 32(3): 296-298,301

引用本文:

Citation:

SESAM实现脉冲式Nd:YAG激光器的被动锁模特性研究

1.
华侨大学信息科学与工程学院, 泉州 362021

作者简介: 李立卫(1983- ),男,硕士研究生,主要研究方向为固体激光器件..

通讯作者: 王加贤, wangjx@hgu.edu.cn ;

基金项目:
国务院侨办科研基金资助项目(05QZR11);福建省自然科学基金资助项目(A0610023)
中图分类号: TN248.1

Study on passive mode-lock of pulsed Nd：YAG laser with SESAM

1.
College of Information Science and Engineering, Huaqiao University, Quanzhou 362021, China

Corresponding author: WANG Jia-xian, wangjx@hgu.edu.cn ;

CLC number: TN248.1

摘要: 为了研究半导体可饱和吸收镜的被动锁模特性,采用中科院半导体所提供的半导体可饱和吸收镜,实现了脉冲式Nd:YAG激光器1.06μm激光的被动锁模,获得了稳定的皮秒激光脉冲序列输出。经自相关实验装置测量,其锁模激光脉冲宽度大约为48.2ps,脉冲序列的能量为24m J,实验中采用直腔结构的谐振腔,该腔结构简单、易于调整。理论上分析了1.06μm半导体可饱和吸收镜结构及被动锁模基本原理,计算并模拟了半导体可饱和吸收镜中布喇格反射层不同周期时对应的反射谱图以及不同周期时中心频率处布喇格反射层的反射率曲线。结果表明,随着布喇格反射层周期数的增加,其中心波长处的反射率也随着增加。当周期数大于13时,其中心波长反射率超过99%。半导体可饱和吸收镜是实现Nd:YAG激光器的被动锁模的理想锁模器件。
- 激光技术 /
- 半导体可饱和吸收镜 /
- 被动锁模 /
- 分布布喇格反射
Abstract: For studying the passively mode-locked character of semiconductor saturable absorber mirror(SESAM),a semiconductor saturable absorber mirror,made by Institude of Semiconductors,Chinese Academy of Sciences,was used to obtain a passivel mode-locked Nd:YAG laser with a simple straight cavity.Stable ps mode-locked pulse train was realized.The mode-locked pulse duration is about 48.2ps measured by autocorrelation.The energy of the train is 24mJ.In addition,the constructure of 1.06μm semiconductor saturable absorber mirror and the theory of passively mode-lock was analyzed.Semiconductor saturable absorber mirror is mainly made up of distributed Bragg reflection(DBR) and saturable absorber.The DBR is made up of different higher and lower refractive index materials.Then the reflection spectrum of different pairs of DBR in semiconductor saturable absorber mirror was simulated,so was the distribution of electric field in DBR.From the results,it can be seen that as the increase of pairs of DBR,the reflectivity of central wavelength also increased;when the pairs is above 13,the reflectivity of central wavelength exceeded 99%.In conclution,semiconductor saturable absorber mirror can replace the traditional passively mode-locked component(such as Cr4+:YAG or organic dye) to be the most perfect component for the mode-lock of solid laser.
- laser technique /
- semiconductor saturable absorber mirror /
- passively mode-lock /
- distributed Bragg reflection

[1]	SUTTER D H,JUNG I D,KARNER F X,et al.Self-starting 6.5fs pulse from a Ti:sapphire laser using a semiconductor saturable absorber and double-chirped mirrors[J].IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics,1998,4(2):169-177.
[2]	KELLER U,KNOX W H,ROSKOS H.Coupled-cavity resonant passive mode-locked Ti:sapphire laser[J].Opt Lett,1990,15 (23):1377-1379.
[3]	YU X L,CAO Y L,YANG B J,et al.Research of the mode-locked element SBR in the femtosecond solid-state lasers[J].Laser Technology,2004,28(4):397-400(in Chinese).
[4]	TSAI S W,LAN Y P,WANG S C,et al.High-power diode-end-pumped passively mode-lecked Nd::YVO4 laser with a relaxed saturable Bragg reflector[J].SPIE,2002,4630:17-23.
[5]	INNERHOFER E,SUDMEYER T,BRNNEB F,et al.60W average power in 810fs pulses from a thin-disk Yb:YAG laser[J].Opt Lett,2003,28(5):367-369.
[6]	CHEN M,ZHANG B Y,LI G,et al.Study on SESAM passively medelocked Nd:YAG laser[J].Chinese Journal of Lasers,2004,31(6):646-648 (in Chinese).
[7]	WANG Y G,MA X Y,FENG J,et al.Analysis about the invalidation and improvement research of semiconductor saturable absorber mirror[J].Infrared and Laser Engineering,2004,33(3):256-259 (in Chinese).
[8]	LIN Y Ch.The theory of optical films[M].Beijing:National Defence Industry Press,1990:28-31(in Chinese).

[1]	欧攀 , 贾豫东 , 林志立 , 刘磊 . 基于饱和吸收镜的被动锁模掺铒光纤激光器. 激光技术, 2011, 35(1): 58-60. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.01.017
[2]	王婉琳 , 王蓟 , 徐廉伟 , 张家瑞 . 基于半导体可饱和吸收镜的可调谐光纤激光器. 激光技术, 2019, 43(5): 672-675. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.05.016
[3]	夏晶 , 蒋国保 , 赵楚军 . 高吸收调制下掺铥锁模光纤激光器的数值研究. 激光技术, 2016, 40(4): 571-575. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.04.024
[4]	况庆强 , 桑明煌 , 聂义友 , 张祖兴 , 付贵阳 . 利用NALM结构的被动锁模掺铒光纤激光器的研究. 激光技术, 2008, 32(6): 631-634.
[5]	张祖兴 , 伍剑 , 徐坤 , 林金桐 . 被动锁模光纤激光器的多模式输出. 激光技术, 2009, 33(5): 548-550,554. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.05.020
[6]	杜鹃 , 熊胗婷 , 佘敏 , 张娇娇 , 刘思敏 , 张祖兴 . 可调谐被动锁模掺铥光纤激光器. 激光技术, 2019, 43(1): 11-14. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.01.003
[7]	赵羽 , 刘永智 , 赵德双 , 黄琳 . 光纤激光器锁模技术研究进展. 激光技术, 2009, 33(2): 162-165.
[8]	贺虎成 , 杨玲珍 , 王云才 . 利用非线性偏振旋转锁模技术产生0.7nJ, 1.5ps光脉冲. 激光技术, 2007, 31(1): 77-79.
[9]	曹玲 , 杨玲珍 , 郭雄英 , 周希坚 . 非线性光纤环形镜掺铒光纤激光器的实验研究. 激光技术, 2007, 31(6): 613-615,619.
[10]	杨玲珍 , 王云才 , 陈国夫 , 王屹山 , 赵卫 . 1053nm超短脉冲光纤激光的产生. 激光技术, 2007, 31(6): 610-612.
[11]	江光裕 , 吴正茂 , 杨敏 , 林晓东 , 夏光琼 . SOA反射率对谐波锁模光纤激光器的影响. 激光技术, 2006, 30(2): 206-208.
[12]	何建平 , 周智 , 吴源华 , 欧进萍 . 光纤布里渊与布喇格光栅共线技术的温度互补偿. 激光技术, 2010, 34(1): 13-16. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.01.004
[13]	张鹏 , 于未茗 , 宋晏蓉 , 张志刚 . SESAM锁模OP-VECSELs技术. 激光技术, 2007, 31(3): 291-294.
[14]	黄福民 , 谢小柱 , 魏昕 , 胡伟 , 苑学瑞 . 半导体晶圆激光切割新技术. 激光技术, 2012, 36(3): 293-297.
[15]	张茜 , 赵尚弘 , 楚兴春 , 吴卓亮 . 基于体布喇格光栅的光纤激光谱组束研究进展. 激光技术, 2011, 35(6): 765-769. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.06.011
[16]	童卫红 , 江东 , 周鼎富 , 杨泽后 , 陈涌 , 孙鹏 , 陈云亮 , 陈亦庆 . 化学气体CO2差分吸收激光雷达告警技术的研究. 激光技术, 2007, 31(5): 479-482.
[17]	张延超 , 孙兰君 , 付石友 , 刘立宝 , 田兆硕 . 高重频可调小型高功率半导体激光电源研究. 激光技术, 2012, 36(6): 731-734. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.06.005
[18]	龙小波 , 杨建良 . 双环内级联采样光栅的多波长锁模光纤激光器. 激光技术, 2010, 34(2): 224-226,231. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.02.022
[19]	马海全 , 赵卫 , 张伟 , 王屹山 , 陈国夫 , 程昭 . 波长可调谐被动锁模光纤激光器. 激光技术, 2006, 30(3): 289-291.
[20]	陈绍和 , 谢梓铭 . 石榴石主动-被动锁模激光器. 激光技术, 1981, 5(3): 12-13,11.

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SESAM实现脉冲式Nd:YAG激光器的被动锁模特性研究

通讯作者: 王加贤, wangjx@hgu.edu.cn;

作者简介: 李立卫(1983- ),男,硕士研究生,主要研究方向为固体激光器件.

1. 华侨大学信息科学与工程学院, 泉州 362021

收稿日期: 2007-03-27
录用日期: 2007-04-02
网络出版日期: 2008-06-25

基金项目: 国务院侨办科研基金资助项目(05QZR11);福建省自然科学基金资助项目(A0610023)

关键词:

摘要: 为了研究半导体可饱和吸收镜的被动锁模特性,采用中科院半导体所提供的半导体可饱和吸收镜,实现了脉冲式Nd:YAG激光器1.06μm激光的被动锁模,获得了稳定的皮秒激光脉冲序列输出。经自相关实验装置测量,其锁模激光脉冲宽度大约为48.2ps,脉冲序列的能量为24m J,实验中采用直腔结构的谐振腔,该腔结构简单、易于调整。理论上分析了1.06μm半导体可饱和吸收镜结构及被动锁模基本原理,计算并模拟了半导体可饱和吸收镜中布喇格反射层不同周期时对应的反射谱图以及不同周期时中心频率处布喇格反射层的反射率曲线。结果表明,随着布喇格反射层周期数的增加,其中心波长处的反射率也随着增加。当周期数大于13时,其中心波长反射率超过99%。半导体可饱和吸收镜是实现Nd:YAG激光器的被动锁模的理想锁模器件。