作者使用激光腔建模軟件LaserCanvas5(Philip Schlup開(kāi)發(fā))來(lái)確定腔內(nèi)元件之間的精確排布坯屿。該軟件采用ABCD矩陣形式來(lái)建立振蕩器的腔穩(wěn)定性和諧振模式尺寸。本文的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是巍扛，設(shè)計(jì)一個(gè)相對(duì)低重復(fù)頻率的振蕩器（約50MHz）以增加平均脈沖能量领跛。圖9是由LaserCancas5繪制的諧振腔模型的屏幕截圖胞此。諧振腔的設(shè)計(jì)過(guò)程是四個(gè)關(guān)鍵參數(shù)的平衡過(guò)程：需要的重復(fù)頻率串结，增益介質(zhì)內(nèi)的激光模式尺寸涉波，SESAM上的激光模式尺寸饺律，諧振腔穩(wěn)定性因子。
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多光子顯微鏡設(shè)計(jì)實(shí)用指南（7）
3.2d 光路排布工具和注意事項(xiàng)
作者使用激光腔建模軟件LaserCanvas5(Philip Schlup開(kāi)發(fā))來(lái)確定腔內(nèi)元件之間的精確排布。該軟件采用ABCD矩陣形式來(lái)建立振蕩器的腔穩(wěn)定性和諧振模式尺寸蒲肋。本文的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是蘑拯，設(shè)計(jì)一個(gè)相對(duì)低重復(fù)頻率的振蕩器（約50MHz）以增加平均脈沖能量。圖9是由LaserCancas5繪制的諧振腔模型的屏幕截圖兜粘。諧振腔的設(shè)計(jì)過(guò)程是四個(gè)關(guān)鍵參數(shù)的平衡過(guò)程：需要的重復(fù)頻率申窘，增益介質(zhì)內(nèi)的激光模式尺寸，SESAM上的激光模式尺寸妹沙，諧振腔穩(wěn)定性因子偶洋。
一個(gè)好的初始設(shè)計(jì)是建立一個(gè)這樣的諧振腔幾何模型，它能夠產(chǎn)生5倍于SESAM飽和量的注入量距糖，這個(gè)飽和量由制造商提供玄窝。如前文所述，所用泵浦光纖纖芯直徑為200um悍引，以1：1的放大率成像到晶體中恩脂，因此，我們的目標(biāo)是使模式尺寸的束腰非常接近100um趣斤。在此約束下俩块，諧振腔重復(fù)頻率可以通過(guò)選擇曲面反射鏡的曲率半徑和通過(guò)將平面反射鏡正確放置在幾乎準(zhǔn)直的腔臂中實(shí)現(xiàn)。雖然穩(wěn)定腔的標(biāo)準(zhǔn)是穩(wěn)定因子小于1浓领，但是在設(shè)計(jì)時(shí)強(qiáng)制為小于0.1玉凯，以確保激光器長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。SESAM是模式尺寸至關(guān)重要的兩個(gè)組件之一联贩。為了收益于恒波鎖模激光器中的可飽和吸收層的全調(diào)制深度漫仆，脈沖能量必須足夠高以讓吸收層發(fā)生光漂白。為了滿足這個(gè)條件泪幌，SESAM上的脈沖能量密度需要5倍于制造商提供的吸收層飽和值盲厌。SESAM上另一個(gè)重要的參數(shù)是損傷閾值，制造商用強(qiáng)度來(lái)表示它祸泪。損傷閾值限制了SESAM上的最小光斑尺寸吗浩。KGW激光典型輸出功率是2W，我們?cè)O(shè)計(jì)輸出耦合為10%没隘，重復(fù)頻率為56MHz懂扼，相應(yīng)的腔內(nèi)脈沖能量是0.36uJ。SESAM上的束腰接近250um右蒲，產(chǎn)生的能量密度是183uJ/cm2阀湿，這個(gè)值是飽和注入量70uJ/cm2的2.6X屡限。使用r=500cm(M4)可以獲得11.4X于飽和注入量的能量密度，并且能獲得穩(wěn)定的模式鎖定炕倘，但是輸出功率更低钧大。
盡管LaserCanvas5軟件是一個(gè)很好的設(shè)計(jì)諧振腔的工具，但是在腔內(nèi)讓泵浦模式和腔內(nèi)激光模式在晶體里重疊仍然是很困難的罩旋。精密對(duì)齊泵浦模式和腔內(nèi)激光模式的技巧有許多啊央，本文介紹一種能確保有足夠的泵浦模式重疊使激光產(chǎn)生的方法。一旦產(chǎn)生激光涨醋，就可以通過(guò)使用腔體的兩個(gè)端鏡：輸出耦合鏡和SESAM瓜饥，簡(jiǎn)單地將激光模式“行走“到泵浦模式。圖10是這一步驟的示意圖浴骂。
注意乓土，為了讓輸出的光線能量最大，需要先移除耦合鏡溯警，這對(duì)低功率的二極管來(lái)說(shuō)特別重要趣苏。在光路排布時(shí)，需要1個(gè)判定光線是否共軸用的對(duì)齊用二極管和兩個(gè)針孔梯轻。對(duì)齊用二極管的工作波長(zhǎng)在1030nm和1040nm都可以食磕。在判定光線共軸時(shí)，最好是先對(duì)齊泵浦光束喳挑，在建立好的泵浦線上對(duì)齊腔內(nèi)模式彬伦。在對(duì)齊泵浦光束的時(shí)候，有一個(gè)挑戰(zhàn)：泵浦源通常選用25-40W的商業(yè)高功率一站式泵浦光源伊诵，它有最小的穩(wěn)定輸出電流单绑，在此電流下相應(yīng)的輸出功率是7-10W。當(dāng)聚焦光斑只有200um的時(shí)候曹宴，產(chǎn)生的強(qiáng)度足以燒壞標(biāo)準(zhǔn)針孔和其它的對(duì)齊工具搂橙。要解決此挑戰(zhàn)可以通過(guò)購(gòu)買高損傷閾值的針孔和對(duì)齊工具。本文通過(guò)將普通針孔離聚焦點(diǎn)等距來(lái)解決此問(wèn)題（見(jiàn)圖10的小圖）浙炼。使用針孔離聚焦點(diǎn)等距的方式可以精密的對(duì)齊泵浦光束份氧，使得束腰剛好在晶體里唯袄。
DOI：https://doi.org/10.1364/AOP.7.000276
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