[發明專利]一種方波脈沖激光器及方波脈沖激光生成方法

無效

• 申請號: 201010112639.0
• 申請日: 2010-02-04
• 公開（公告）號: CN101820129A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 陳國梁;顧春;許立新;王安廷;明海
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/10
• 代理公司: 北京市立方律師事務所 11330
• 代理人: 張磊

1.一種方波脈沖激光器，其特征在于，所述方波脈沖激光器包括： 非線性放大環鏡和脈沖激光主振蕩腔，

所述非線性放大環鏡用于對激光脈沖進行腔內脈沖整形，所述非線 性放大環鏡包括脈沖整形激光腔和光纖耦合器，所述脈沖整形激光腔用 于對激光脈沖進行腔內脈沖整形，生成方波激光脈沖序列；

所述光纖耦合器用于將方波激光脈沖序列耦合輸出，所述光纖耦合 器包括第一端、第二端、第三端和第四端，其中，所述第一端和第三端 位于所述光纖耦合器的一側，所述第二端和第四端位于所述光纖耦合器 的另一側；

所述脈沖激光主振蕩腔，用于將所述方波激光脈沖序列在所述非線 性放大環鏡和所述脈沖激光主振蕩腔內循環振蕩，生成并輸出方波激光 脈沖；

所述光纖耦合器的第二端及第四端與所述脈沖整形激光腔相連，所 述光纖耦合器的第一端及第三端與所述脈沖激光主振蕩腔相連；

所述脈沖整形激光腔包括半導體激光器、波分復用器、摻鐿離子光 纖、單模光纖和偏振控制器，

所述半導體激光器，用于向所述波分復用器輸入連續激光；

所述摻鐿離子光纖用于吸收所述波分復用器輸出的連續激光，受激 勵后生成激光脈沖，所述摻鐿離子光纖一端與所述波分復用器的公共端 相連，另一端與所述光纖耦合器的第二端相連；

所述單模光纖與所述波分復用器的1060端相連；

所述偏振控制器用于調整所述脈沖整形激光腔內的激光脈沖的偏振 狀態，所述偏振控制器的一端與所述單模光纖相連，另一端與所述光纖 耦合器的第四端相連。

所述脈沖激光主振蕩腔包括：偏振無關隔離器、濾波器和輸出耦合 器，

所述偏振無關隔離器用于保證激光脈沖序列在所述非線性放大環鏡 和所述脈沖激光主振蕩腔內的順時針運轉，所述偏振無關隔離器與所述 光纖耦合器的第三端相連；

所述濾波器用于選定輸出激光脈沖的波長，所述濾波器與所述偏振 無關隔離器相連；

所述輸出耦合器用于輸出方波激光脈沖，所述輸出耦合器其一端與 所述濾波器相連，另一端與所述光纖耦合器的第一端相連。

2.如權利要求1所述的方波脈沖激光器，其特征在于，所述單模光 纖能夠由非線性光纖或半導體光放大器替代。

3.如權利要求1所述的方波脈沖激光器，其特征在于，所述濾波器 為薄膜濾波器。

4.如權利要求1所述的方波脈沖激光器，其特征在于，所述脈沖激 光主振蕩腔輸出的方波激光脈沖的寬度連續可調。

5.一種方波脈沖激光生成方法，其特征在于，所述方法包括如下步 驟：

輸入連續激光，激勵工作物質生成初始激光脈沖；

將初始激光脈沖通過非線性放大環鏡進行腔內脈沖整形，在所述非 線性放大環境和脈沖激光主振蕩腔內循環振蕩，生成方波激光脈沖；

方波激光脈沖形成后，非線性放大環境對其進行脈沖整形，生成方 波激光脈沖序列；

通過所述脈沖激光主振蕩腔輸出方波激光脈沖。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述工作物質為摻鐿離 子光纖。

7.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述方波激光脈沖序列 在所述非線性放大環鏡和所述脈沖激光主振蕩腔的循環振蕩，包括如下 步驟：

所述非線性放大環鏡將來自所述脈沖激光主振蕩腔的方波激光脈沖 序列分為兩路，分別沿順時針方向和逆時針方向運轉，運轉一周后疊加 合成，輸出到所述脈沖激光主振蕩腔，所述脈沖激光主振蕩腔將接收到 的方波激光脈沖序列沿順時針運轉一周后，輸出到所述非線性放大環鏡， 循環直至生成穩態方波激光脈沖。

8.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述輸出方波激光脈沖 的寬度連續可調。