[實用新型]一種線形腔被動調Q光纖激光器

有效

• 申請號: 201120138345.5
• 申請日: 2011-05-04
• 公開（公告）號: CN202059040U
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 王璞;劉佳
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/08;H01S3/113
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術領域

本實用新型涉及一種線形腔被動調Q光纖激光器，屬于激光技術領域。

背景技術

納秒脈沖光纖激光器具有接近衍射極限的光束質量、高轉換效率、高穩定性、小體積等優點，在工業加工、醫療、通信以及非線性光學等領域得到了廣泛的應用。

在工業加工方面，現在普遍應用的加工工具是燈泵固體激光器，它的轉換效率低，運轉費用高、熱穩定性差，光束質量不容易控制，對震動敏感，光學元件的任何微小擾動都可能導致系統性能不穩定，因此需要高水平的精密維護，維護費用極高。而高效激光器其光纖化的諧振腔對于震動不敏感，并且不需要腔鏡的調節準直，有利于生產條件下保持系統的長期穩定；激光利用光纖傳導輸出，不僅具有高的光束質量，而且其輸出臂更加靈活，不需移動激光器就能夠到達需加工材料處；利用半導體激光器泵浦不需要更換泵浦燈，可以減少維護費用；特別是其平均輸出功率已經能夠適用工業領域的應用。因此，高功率的光纖激光器在激光雕刻、微加工、焊接、切割、激光打標等應用領域逐漸取代傳統的加工工具，得到越來越多的應用。

在激光醫療方面，光纖激光器的功率可達到瓦量級，在激光美容、除斑、輸通血管、縫合、氣化、燒灼等應用非常廣泛。

在光通訊方面，伴隨著社會進步和經濟全球化，信息量以級數增長，光通訊正不斷向全光網絡發展。高功率光纖激光器輸出功率可以達到瓦量級，在光纖通訊領域起到了相當重要的作用。1064nm波長的光纖激光器可以作為摻Er光纖放大器(EDFA)的泵源。拉曼光纖放大器可以工作于光通信窗口的任意波長，利用高功率的光纖激光器作為拉曼光纖放大器的泵源，對光信號進行放大，可以有效滿足光通信傳輸的需求。

在非線性光學頻率轉換研究領域，泵源的光束質量以及非線性晶體的性能參數是影響非線性轉換效率的主要因素。傳統的固體激光器在高功率工作時，由于熱透鏡效應，輸出的激光光束質量不易控制，使得非線性轉換效率低下。高功率光纖激光器不需要對熱現象進行特別處理，良好的散熱特性和光纖本身特性使得在高功率工作情況下，能夠獲得較好光束質量的激光，可以作為非線性光學研究領域的優質泵源。

目前研究納秒脈沖光纖激光器主要采用聲光調制和半導體調制種子源兩種方法。與被動調Q方法相比，上述兩種方法有著系統的腔形結構很復雜，成本高，體積大，不易于實現全光纖化等不足。

實用新型內容

為解決脈沖寬度和重復頻率不可調、脈沖串的時間抖動和振幅抖動較大、沒有實現全光纖化、系統穩定性差等目前存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種新的技術途徑，實現脈沖寬度和重復頻率可調諧、脈沖串的時間抖動和振幅抖動很小、系統穩定的被動調Q納秒脈沖光纖激光器，具有系統腔形簡單、成本低、體積小、重量輕、散熱好、全光纖化等優點。

為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

本實用新型包括光纖光柵、泵浦源、波分復用器、增益光纖、玻璃套管、自聚焦透鏡、可飽和吸收體、反射鏡。所述的線形腔被動調Q光纖激光器采用以下三種結構。

所述的第一種線形腔結構為：泵浦源的尾纖與波分復用器的輸入端熔接，為波分復用器提供泵浦光，作為輸入泵浦光；波分復用器的信號端與光纖光柵的一端連接，此光纖光柵的功能是調Q激光脈沖中心波長的選擇，實現調Q激光器的穩定工作；光纖光柵的另一端輸出調Q激光脈沖；波分復用器的輸出端與增益光纖的一端連接，用于將泵浦源的泵浦激光輸入增益光纖中產生激光增益，此增益光纖作為激光器的增益介質；增益光纖的另一端與第一玻璃套管一端內的光纖連接，第一玻璃套管的另一端面與第一自聚焦透鏡的一端粘接，使激光經過第一玻璃套管進入第一自聚焦透鏡，第一自聚焦透鏡對激光進行準直和聚焦；第一自聚焦透鏡的另一端粘接可飽和吸收體的一端，可飽和吸收體對激光進行調Q作用；可飽和吸收體的另一端粘接第二自聚焦透鏡的一端，第二自聚焦透鏡對激光進行又一次準直和聚焦；第二自聚焦透鏡另一端與第二玻璃套管的一端粘接，使激光從第二玻璃套管輸出；第二玻璃套管的另一端粘接反射鏡，使激光反饋，反射鏡與光纖光柵形成諧振腔兩端的腔鏡，以保證調Q納秒脈沖光纖激光器的穩定工作。