[實(shí)用新型]雙波長(zhǎng)全光纖耗散孤子鎖模激光器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320830832.7
• 申請(qǐng)日: 2013-12-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203631965U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李平雪;姚毅飛;池俊杰;胡浩偉;張光舉;趙自強(qiáng);楊春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S3/067
• 分類號(hào): H01S3/067;H01S3/0941;H01S3/098
• 代理公司: 北京匯信合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11335
• 代理人: 王秀麗

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種激光技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種雙波長(zhǎng)全光纖耗散孤子鎖模激光器。

背景技術(shù)

多波長(zhǎng)鎖模脈沖光纖激光器能夠同時(shí)在不同波長(zhǎng)上產(chǎn)生超短脈沖，這在光傳感、光學(xué)測(cè)量、微波光子學(xué)、光信號(hào)處理、太赫茲波產(chǎn)生和波分復(fù)用光傳輸系統(tǒng)等都有著非常重要的應(yīng)用。而基于非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模雙波長(zhǎng)光纖激光器由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和緊湊，近年得到了廣泛的關(guān)注，其輸出的雙波長(zhǎng)脈沖可以應(yīng)用于泵浦-探測(cè)實(shí)驗(yàn)，相比主動(dòng)鎖模雙波長(zhǎng)光纖激光器、雙波長(zhǎng)鎖模藍(lán)寶石激光器、超短脈沖寬譜濾波和雙注入鎖模雙波長(zhǎng)激光器等這些基于主動(dòng)鎖模或者在固體激光器中取得雙波長(zhǎng)脈沖技術(shù)，基于非線偏振旋轉(zhuǎn)被動(dòng)鎖模光纖激光器直接產(chǎn)生雙波長(zhǎng)脈沖將是一種潛在的產(chǎn)生雙波長(zhǎng)的簡(jiǎn)單而直接的方法。

目前雙波長(zhǎng)非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模脈沖激光器主要是基于摻餌光纖激光器，但是近幾年雙波長(zhǎng)摻鐿非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模激光器也引起了人們的廣泛關(guān)注及研究。相比于摻餌多波長(zhǎng)脈沖激光器，摻鐿脈沖光纖激光器其增益光纖具有從800nm到1100nm的較寬吸收譜和975nm到1200nm寬的發(fā)射譜，其不存在激發(fā)態(tài)的吸收、濃度淬滅以及多聲子躍遷等消激發(fā)過(guò)程，可采用多種泵浦源進(jìn)行泵浦，并且有利于實(shí)現(xiàn)寬范圍的波長(zhǎng)可調(diào)諧和超短脈沖輸出。目前雙波長(zhǎng)摻鐿偏振旋轉(zhuǎn)鎖模光纖激光器主要用于空間通信、光傳感、光譜分析以及光學(xué)測(cè)試等領(lǐng)域，有著廣泛的應(yīng)用前景。

目前，對(duì)于雙波長(zhǎng)偏振旋轉(zhuǎn)鎖模摻鐿光纖激光器國(guó)內(nèi)外鮮有研究及報(bào)道。2011年，Xiaojun?Zhou等人報(bào)道了，空間耦合的全正色散環(huán)形腔中插入一個(gè)長(zhǎng)周期的相移光柵作為光譜濾波器，非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模獲得最大輸出功率530mW，脈沖能量25.76nJ，鎖模重頻2.499MHz，脈寬310ps，輸出光譜中心波長(zhǎng)在1033nm和1046.6nm，該系統(tǒng)采用空間耦合方式，耦合效率比較低，且空間耦合設(shè)備體積龐大，系統(tǒng)穩(wěn)定性差不便于實(shí)際應(yīng)用。

因此，當(dāng)下需要迫切解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題就是：如何能夠創(chuàng)新的提出一種有效的措施，以滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題中存在的不足之處，本實(shí)用新型采用雙端泵浦方式，以新型的高摻雜摻鐿磷酸鹽光纖作為增益光纖，全光纖環(huán)形腔結(jié)構(gòu)，腔內(nèi)插入帶通濾波器，采用偏振旋轉(zhuǎn)鎖模方式實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的雙波長(zhǎng)激光輸出。

為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種雙波長(zhǎng)全光纖耗散孤子鎖模激光器，包括波分復(fù)用器、增益光纖、隔離器與耦合輸出元件，其特征在于，還包括帶通濾波器、第一偏振控制器與第二偏振控制器，所述波分復(fù)用器、所述增益光纖、所述帶通濾波器、所述第一偏振控制器、所述隔離器、所述第二偏振控制器與所述耦合輸出元件按光纖順序連接構(gòu)成全光纖環(huán)形腔，所述增益光纖的長(zhǎng)度為其既有四能級(jí)起振又有三能級(jí)起振的長(zhǎng)度，通過(guò)所述帶通濾波器對(duì)脈沖輸出光譜的抑制作用，實(shí)現(xiàn)中心波長(zhǎng)在980nm和1000nm的激光輸出。

優(yōu)選的，所述帶通濾波器為中心波長(zhǎng)是980nm的帶通濾波器，其兩端采用熔接方式分別與所述波分復(fù)用器以及所述第一偏振控制器相連，所述帶通濾波器為980nm光束提供附加的振幅調(diào)制作用，切削全正色散腔中被展寬成啁啾寬脈沖的脈沖邊帶，窄化脈沖；耗散孤子脈沖由所述帶通濾波器產(chǎn)生。

優(yōu)選的，所述第一偏振控制器與所述第二偏振控制器均為嵌入式的偏振控制器，通過(guò)調(diào)節(jié)所述第一偏振控制器與所述第二偏振控制器的壓力及偏轉(zhuǎn)角度以實(shí)現(xiàn)鎖模。

優(yōu)選的，所述增益光纖為摻鐿光纖，其采用熔接方式與所述波分復(fù)用器相連，所述摻鐿光纖選用高摻雜的普通摻鐿光纖、摻鐿磷酸鹽光纖、或以石英為基質(zhì)的摻鐿光纖。

優(yōu)選的，所述耦合輸出元件為偏振分束器，其兩端分別與所述第二偏振控制器以及所述波分復(fù)用器相連；所述偏振分束器的分光比為3：7，光束經(jīng)偏振分束器分束后，30%的信號(hào)光被耦合輸出，70%的信號(hào)光被保留繼續(xù)傳輸。

優(yōu)選的，還包括泵浦光源，所述泵浦光源的輸出端與所述波分復(fù)用器的輸入端相連，調(diào)節(jié)波分復(fù)用器以增加泵浦光束輸出的光功率，所述泵浦光源為915nm半導(dǎo)器激光器。

優(yōu)選的，所述泵浦光源的數(shù)量與所述波分復(fù)用器的數(shù)量相同。

優(yōu)選的，所述泵浦光源包括第一泵浦光源與第二泵浦光源，所述波分復(fù)用器包括第一波分復(fù)用器與第二波分復(fù)用器，所述第一泵浦光源的輸出端與所述第一波分復(fù)用器的輸入端相連，所述第二泵浦光源的輸出端與所述第二波分復(fù)用器的輸入端相連。

優(yōu)選的，所述第一波分復(fù)用器與所述第二波分復(fù)用器分別設(shè)置在所述增益光纖的兩端，并且采用熔接方式分別與所述增益光纖相連。