[發明專利]一種超連續譜光纖激光器

無效

• 申請號: 201210052353.7
• 申請日: 2012-03-02
• 公開（公告）號: CN102593701A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 陳抗抗
• 申請（專利權）人: 陳抗抗
• 主分類號: H01S3/0941
• 分類號: H01S3/0941;H01S3/067
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 周艷紅;胡建平

技術領域

本發明涉及光纖激光器，具體地指一種由基于主振蕩功率放大（MOPA）結構的皮秒脈沖激光器泵浦產生超連續譜的光纖激光器。

背景技術

超連續譜是指強短脈沖通過非線性介質時，由于一系列非線性效應與光纖的群速度色散的共同作用而使脈沖頻譜展寬的一種現象。超連續譜光源由于其帶寬大、穩定性好、重復頻率由泵浦光源決定這些特點，使其在光學相干成像、頻率測度、光學儀器測試、光纖陀螺、超短脈沖產生以及材料光譜學、環境測量、光纖傳感、光計量學、激光光譜學、生物醫學及光學采樣等很多領域擁有重要的應用價值，前景十分看好。

目前，光纖激光器的迅速發展為超連續譜的產生提供了更多選擇，例如公開號為CN?102244355A的中國發明專利申請《脈寬可調的增益開關型皮秒脈沖種子源》提及了基于MOPA結構的光纖激光器，它通過放大高質量的種子光來得到相同模式的高功率激光，轉化效率高，輸出的激光質量好、穩定度高。采用該泵浦源產生單模、單偏振態的皮秒脈沖激光，具有重復頻率可調、高精度、高功率、低熱損傷率等性能。采用此種泵浦源產生的超連續譜將同樣具有重復頻率可調、高功率、單模、單偏振態等特點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題就是提供一種超連續譜光纖激光器，其輸出具有光譜寬、功率高、單模、重復頻率可調的特點，且為全光纖系統。

為解決上述技術問題，本發明提供的一種超連續譜光纖激光器，包括依次連接的泵浦源、光纖放大器及光子晶體光纖（PCF），所述泵浦源為增益開關型皮秒脈沖種子源；所述增益開關型皮秒脈沖種子源包括由保偏光纖連接的增益開關激光器、光纖耦合器、單縱模鎖定裝置和啁啾補償模塊，增益開關激光器的輸出端通過光纖耦合器分別與單縱模鎖定裝置和啁啾補償模塊連接。

上述技術方案中，所述單縱模鎖定裝置為DFB半導體激光器或者可調光柵。

上述技術方案中，所述啁啾補償模塊為啁啾光柵或者啁啾補償全固光子帶隙光纖。

上述技術方案中，所述增益開關激光器由依次連接的電脈沖發生器、信號放大器、直流偏置電流源和F-P半導體激光器構成。

上述技術方案中，所述光纖放大器包括依次設置的一級單模泵浦放大器、二級多模泵浦放大器和三級多模泵浦放大器。

進一步地，所述一級單模泵浦放大器為單向泵浦或者雙向泵浦的第一保偏型摻稀土光纖；所述二級多模泵浦放大器為單向泵浦或者雙向泵浦的第二保偏型摻稀土光纖；所述三級多模泵浦放大器為單向泵浦或者雙向泵浦的第三保偏型摻稀土光纖。

更進一步地，所述二級多模泵浦放大器和/或三級多模泵浦放大器為側向泵浦光纖結構的光纖。

上述技術方案中，所述光子晶體光纖的直徑為120~130μm，光子晶體光纖的纖芯直徑為4~5μm，光子晶體光纖的零色散點為1020~1050μm、填充率為0.2~0.8。

進一步地，所述光子晶體光纖的直徑為125μm，光子晶體光纖的纖芯直徑為4.5μm，光子晶體光纖的零色散點為1040μm、填充率為0.4。

進一步地，所述光子晶體光纖為保偏光纖。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：采用了增益開關型皮秒脈沖種子源，其產生的種子光重復頻率可調，且為皮秒量級，并且是單模、單偏振光，經三級放大后功率能夠達到100w，再通過光子晶體光纖后，得到的超連續譜激光特性與種子光一致，譜寬為400nm~2.2μm，且功率最高可達到40W，光-光轉化效率可達70%；整個設備為全光纖結構，沒有復雜的光學對準器件，無需水冷，結構簡單緊湊，適宜工業化生產及應用。

附圖說明

圖1為本發明一個實施例的結構示意圖。

圖2為圖1激光器輸出的光譜圖。