[發明專利]高功率皮秒脈沖型摻鐿全光纖激光器系統

在審

• 申請號: 201310138102.5
• 申請日: 2013-04-22
• 公開（公告）號: CN103208728A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 史偉;房強
• 申請（專利權）人: 山東海富光子科技股份有限公司
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 于濤

技術領域

本發明涉及一種光纖激光器，尤其是一種高功率皮秒脈沖型摻鐿全光纖激光器系統，屬于光纖及激光技術領域。

背景技術

光纖激光器是以摻雜稀土元素的光纖為增益介質的激光器，通過摻雜不同的稀土元素，如餌（Er），鐿（Yb），銩（Tm），鈥（Ho），釹（Nd）等，光纖激光器的工作波段覆蓋了從紫外到中紅外。與其他激光器相比，光纖激光器具有激光工作閾值低，能量轉化率高、輸出光束質量好、結構緊湊穩定、無需光路調整、散熱性能好、壽命長和無需維護等鮮明特點，因此得到快速發展以及廣泛地應用。單頻脈沖型光纖激光器，具備光纖激光器普遍的優點，同時能夠提供窄線寬，高峰值功率，這些特點使其被廣泛應用于傳感，雷達，光譜學，非線性光學等領域。研制性能優越，工作穩定的高功率脈沖型單頻光纖激光器具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種整個系統只需風冷，且體積小、光斑優、工作穩定可靠、維護簡單的高功率全光纖化的皮秒脈沖激光系統。

本發明是通過以下技術方案加以實現的。

一種高功率皮秒脈沖型摻鐿全光纖激光器系統，其特征在于：它包括主振蕩器（1）和功率放大器（2）兩部分組成，

所述的主振蕩器是一種使用半導體飽和吸收體（SESAM）作為鎖模元件的鎖模光纖激光器（見圖2），它包括一個半導體飽和吸收體（3），它的輸出尾纖連接于摻鐿光纖（4），摻鐿光纖（4）另一端連接啁啾光纖光柵（5），此啁啾光纖光柵（5）一方面作為激光腔的腔鏡，另一方面在1um附近提供反常色散，光柵（5）另一端與波分復用器（WDM）（6）合束端口連接，單模半導體激光器（7）與波分復用器（6）的泵浦端連接，波分復用器（6）的信號端與隔離器（8）輸入端連接，隔離器（8）輸出端與功率放大器（2）輸入端連接，

或所述的主振蕩器是工作在1微米波段的脈沖寬度為皮秒量級的帶尾纖的增益開關型脈沖半導體激光器（見圖3），它包括一個電脈沖驅動器（13），波長工作在1um波段的帶尾纖的半導體激光器（14），電脈沖驅動器輸出皮秒量級電流脈沖驅動半導體激光器輸出皮秒激光脈沖，

所述的功率放大器是由一個或幾個光纖放大級組成的光纖放大器，其中每個光纖放大級包括：一個光纖合束器（10），光纖合束器（10）的信號端接種子源（1）或前一級光纖放大級的輸出端，光纖合束器（10）的泵浦端接泵浦激光（9），光纖合束器（10）的輸出端與增益光纖（大模場摻鐿光纖）（11）相連，每一個光纖放大級之間焊接一個光纖隔離器（8），最后一級光纖放大級輸出端接一個石英玻璃端帽（12），

所述的主振蕩器（1）中，使用的泵浦激光（7）是帶尾纖的半導體激光器，工作波長是915納米，940納米或者978納米。

所述的功率放大器（2）中，使用的泵浦激光（9）可以是帶尾纖的半導體激光器，工作波長是915納米，940納米或者978納米，所使用的泵浦激光（9）還可以是摻鐿光纖激光器，采用同帶泵浦方式對大模場摻鐿光纖進行抽運。

????所述的功率放大器（2）中，對大模場摻鐿光纖的抽運可以采用正向泵浦方式（見圖4），還可以采用反向泵浦方式（見圖5）或者正向反向泵浦方式并用（見圖6）。

????所述的功率放大器（2），輸出端熔有石英玻璃端帽，呈8度以上傾斜角并在端面鍍有信號光防反射膜，以抑制自激振蕩。

本發明的優點在于它實現了高功率全光纖化的皮秒脈沖激光系統，整個系統只需風冷，而且體積小、光斑優、穩定可靠、維護簡單。

附圖說明

圖1是本發明的一種結構圖示圖。

圖2是本發明中主振蕩器的第一種結構示意圖。

圖3是本發明中主振蕩器的第二種結構示意圖。

圖4是本發明中功率放大器的一種結構示意圖。

圖5是本發明中功率放大器的另一種結構示意圖。

圖6是本發明中功率放大器的再一種結構示意圖。

圖中標記：主振蕩器（1）、功率放大器（2）、半導體飽和吸收體（SESAM）（3）、摻鐿光纖（4）、啁啾光纖光柵（5）、波分復用器（WDM）（6）、單模半導體泵浦激光器（7）、隔離器（8）、泵浦激光器（9）、合束器（10）、大模場摻鐿光纖（11）、石英玻璃端帽（12）、電脈沖驅動器（13）、波長工作在1um波段的帶尾纖的半導體激光器（14）。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步的描述：