[發明專利]穩定控制的超連續譜光子晶體光纖激光器

有效

• 申請號: 201310075740.7
• 申請日: 2013-03-09
• 公開（公告）號: CN103199415A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 曾和平;茹啟田;梁崇智
• 申請（專利權）人: 廣東漢唐量子光電科技有限公司
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/13
• 代理公司: 中山市科創專利代理有限公司 44211
• 代理人: 謝自安

【技術領域】

本發明涉及一種光子晶體光纖穩定地展寬超連續譜的光纖激光器，屬于激光控制領域。

【背景技術】

光學頻率梳的實現需要將載波包絡相位(CEP）偏移穩定，測量CEP的抖動首先需要將光梳的激光展寬為覆蓋一個倍頻程的超連續光譜。光子晶體光纖用于超連續譜的展寬，展寬的光譜的功率密度與光子晶體光纖的入射光的偏振態抖動有關。

為了保持光子晶體光纖展寬的光譜狀態穩定。一般在主放大級使用保偏的雙包層增益光纖進行放大，這樣能夠保證放大后激光的偏振態穩定。但是保偏的雙包層光纖制作困難、工藝不成熟、價格昂貴，會使系統的成本大大增加。

而且由于光纖的芯徑以及形狀不同，這種保偏光纖不能和光纖激光器振蕩級直接熔接，必須改用透鏡對光束進行模場之后再耦合。空間耦合增加了光纖激光器系統的復雜度，另外空間耦合的效率遠遠低于光纖直接熔接的效率。

另外，保偏光纖要配合一系列的保偏器件來使用，進一步增大了系統的成本，而且大模場保偏光纖光學元件制作工藝也相對不成熟，限制了這種方法的推廣應用。

本發明就是在此種情況下作出的。

【發明內容】

為了解決現有技術中的不足，本發明提供一種可以反饋控制多種光纖，例如單模光纖、多模光纖、光子晶體光纖、大模場光纖等等。本發明可以方便的對光子晶體光纖產生的白光光源進行控制，獲得穩定性好的偏振白光光源。本發明利用超連續譜展寬自身產生的偏振相關特性以及壓電陶瓷擠壓光纖，具有反應快、成本低廉、結構簡單、穩定性高等優點，有利于在光譜探測、光梳合成等領域大規模推廣應用。

本發明所采用的技術方案是：

一種穩定控制的超連續譜光子晶體光纖激光器，其特征在于：包括有依次設置的能預先補償進入光纖中激光偏振變化的偏振控制模塊100，將激光進行放大的光纖放大模塊200，將超連續譜進行展寬的超連續譜展寬模塊300，和進行光強探測的偏振探測模塊400，以及對輸出光強進行實時監控的分析控制模塊500；所述偏振控制模塊100、光纖放大模塊200、超連續譜展寬模塊300、偏振探測模塊400和分析控制模塊500依次連接，分析控制模塊500的輸出信號再反饋到偏振控制模塊100上。

如上所述的穩定控制的超連續譜光子晶體光纖激光器，其特征在于：所述的偏振控制模塊100由采用多個壓電陶瓷制成的光纖擠壓器及高強度光纖組成。

如上所述的穩定控制的超連續譜光子晶體光纖激光器，其特征在于：所述的高強度光纖為單模光纖或多模光纖或大模場雙包層光纖或者光子晶體光纖。

如上所述的穩定控制的超連續譜光子晶體光纖激光器，其特征在于：所述的光纖放大模塊200包括有依次設置的高功率光纖隔離器201，多模半導體激光器202，全光纖泵浦合束器203和摻雜增益光纖204以及第一光纖準直鏡205；所述偏振控制模塊100輸出的種子光，連接全光纖泵浦合束器203的輸入端，多模半導體激光器202連接全光纖泵浦合束器203的泵浦輸入端，全光纖泵浦合束器203的公共端連接摻雜增益光纖204，摻雜增益光纖204輸出的高功率激光通過第一光纖準直鏡205準直后，進入超連續譜展寬模塊300。

如上所述的穩定控制的超連續譜光子晶體光纖激光器，其特征在于：所述的超連續譜展寬模塊300包括有依次設置的第一波片301、光柵壓縮對302、第一高反鏡303、第二高反鏡304、第二波片305、光纖耦合鏡306、光子晶體光纖307、第二光纖準直鏡308構成；光纖放大模塊輸出的高功率激光束通過第一波片301調節偏振方向，然后激光反復通過光柵壓縮對302，其中第一高反鏡303反射第二次透過光柵的脈沖，壓縮脈沖寬度，壓縮后的激光脈沖位置低于入射脈沖，可以通過第二高反鏡304反射出來，反射出來的脈沖輸出到第二波片305，進行調整偏振方向，然后通過光纖耦合頭鏡306進入光子晶體光纖307進行超連續光譜的展寬，展寬后的脈沖通過第二光纖準直鏡308輸出。

如上所述的穩定控制的超連續譜光子晶體光纖激光器，其特征在于：所述的偏振探測模塊400包括有依次設置的非平衡分束片401、窄帶濾光片402、光電探測器403；所述超連續譜展寬模塊輸出的激光通過非平衡分束片分束后，較弱的光束通過窄帶濾波器402濾波后，通過光電探測器403探測光功率，較強的超連續譜激光輸出使用。

如上所述的穩定控制的超連續譜光子晶體光纖激光器，其特征在于：所述的分析控制模塊500采用實時比較探測光強與初始光強差值，并將差值調節到初始差值來穩定輸出光的偏振態。