市場上已經(jīng)有許多供應(yīng)商能夠生產(chǎn)已包含一站式光纖耦合激光泵浦源的模組(Apollo Instruments,IPG, QPC Lasers, nLight等)里烦。一般來講胁黑,泵浦激光要占整個(gè)KGW振蕩器成本的三分之一到二分之一废封。許多的商業(yè)的泵浦激光宣稱中心波長為976nm,帶寬2-5nm漂洋。Yb:KGW在981nm附近有很窄的吸收線,如果讓泵浦激光的工作溫度在它的標(biāo)稱溫度的上限刽漂,可以發(fā)射出981nm的激光,從而極大的提升振蕩器的性能弟孟。本文的示例振蕩器為25W光纖耦合模組(纖芯直徑200um)發(fā)射980nm激光(F25-980-2, Apollo Instruments, Inc.,Irvine, California, USA)贝咙。如圖5所示拂募,光纖被2個(gè)焦距為40mm的單透鏡(L1和L2)以1:1的放大倍率成像到晶體里,從而確定了泵浦和激光的模式體積陈症。鏡片的安裝和光纖耦合可以用商業(yè)光機(jī)元件獲得更好的像差控制和耦合效果,也可以通過自己小心設(shè)計(jì)可以滿足使用要求的結(jié)構(gòu)來降低成本录肯。
多光子顯微鏡設(shè)計(jì)實(shí)用指南(6)
3.2b泵浦源
市場上已經(jīng)有許多供應(yīng)商能夠生產(chǎn)已包含一站式光纖耦合激光泵浦源的模組(Apollo Instruments,IPG, QPC Lasers, nLight等)。一般來講优炬,泵浦激光要占整個(gè)KGW振蕩器成本的三分之一到二分之一疏叨。許多的商業(yè)的泵浦激光宣稱中心波長為976nm,帶寬2-5nm卦溢。Yb:KGW在981nm附近有很窄的吸收線糊余,如果讓泵浦激光的工作溫度在它的標(biāo)稱溫度的上限,可以發(fā)射出981nm的激光贬芥,從而極大的提升振蕩器的性能。本文的示例振蕩器為25W光纖耦合模組(纖芯直徑200um)發(fā)射980nm激光(F25-980-2, Apollo Instruments, Inc.,Irvine, California, USA)宣决。如圖5所示,光纖被2個(gè)焦距為40mm的單透鏡(L1和L2)以1:1的放大倍率成像到晶體里尊沸,從而確定了泵浦和激光的模式體積威沫。鏡片的安裝和光纖耦合可以用商業(yè)光機(jī)元件獲得更好的像差控制和耦合效果洼专,也可以通過自己小心設(shè)計(jì)可以滿足使用要求的結(jié)構(gòu)來降低成本棒掠。
3.2c腔內(nèi)元件
泵浦激光從一個(gè)二向色鏡M2(980nm透射率98%屁商,激光波長1040nm反射率99.9%)進(jìn)入振蕩器的激光諧振腔。反射鏡M1和M3為高反射率(≥99.98%雾袱,Layertec GmbH, Mellingen, Germany)曲面反射鏡,曲率半徑500mm。
色散補(bǔ)償由激光在一對(duì)Gires-Tournois干涉儀(GTI)反射鏡(Layertec)之間反射4次實(shí)現(xiàn)猖凛,每次反射約1300fs打厘。早期的KGW/KYW激光設(shè)計(jì),使用棱鏡對(duì)在腔內(nèi)做色散補(bǔ)償屡谐,通過改變棱鏡的插入距離述么,可以改變輸出激光的中心波長或帶寬愕掏。在過去的幾年里度秘,GTI成為色散補(bǔ)償?shù)闹髁鬟x擇,因?yàn)樗o湊且容易裝配剑梳。盡管已經(jīng)有許多理論依據(jù)(通過負(fù)群延遲色散抵消增益介質(zhì)里的自相位調(diào)制,產(chǎn)生一個(gè)可支持穩(wěn)定模式鎖定的色散范圍)指導(dǎo)如何構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定的鎖模腔垢乙,在構(gòu)建用于特定實(shí)際應(yīng)用的振蕩器的時(shí)候,還是需要用到反復(fù)試錯(cuò)法追逮,特別是使用離散值GTI反射鏡的時(shí)候酪刀。我們需要逐漸增加負(fù)色散,直到獲得穩(wěn)定的鎖模激光輸出骂倘。作者發(fā)現(xiàn),每個(gè)GTI反射兩次(一個(gè)腔內(nèi)往返周期為8次反射)可以產(chǎn)生穩(wěn)定的鎖模腔历涝,且裝配簡單。
被動(dòng)鎖模可通過激光束被一個(gè)高反射率曲面鏡M4(r=1000mm, Layertec)聚焦到作為末端反射鏡的半導(dǎo)體可飽和吸收鏡上(SESAM, SAM-1040-2-25.4g; Batop GmbH, Jena, Germany漾唉,半導(dǎo)體可飽和吸收鏡的調(diào)制深度(或非線性反射率的最大變化率)是1.2%)實(shí)現(xiàn)荧库。生成超短脈沖序列通常更傾向于被動(dòng)鎖模技術(shù)毡证,因?yàn)楸粍?dòng)鎖模比主動(dòng)鎖模更容易集成進(jìn)激光諧振腔。半導(dǎo)體可飽和吸收鏡由位于GaAs 等半導(dǎo)體晶片上的布拉格反射鏡組成料睛,并被吸收層覆蓋丐箩。脈沖由連續(xù)波激光中支持的多種激光模式的鎖相產(chǎn)生恤煞。吸收層在高強(qiáng)度下飽和(即屎勘,多個(gè)激光模式在吸收層同相)居扒,因此優(yōu)先允許大部分腔能量通過吸收層到達(dá)反射鏡,在那里它被反射回激光諧振腔喜喂。
DOI:https://doi.org/10.1364/AOP.7.000276
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