[實用新型]超短脈沖光纖激光系統

有效

• 申請號: 201320843426.4
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN203690694U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 楊直;張挺;王屹山;李峰;楊小君;趙衛
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/11
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 姚敏杰

技術領域

本實用新型屬于激光技術領域，涉及一種超短脈沖光纖激光系統，尤其涉及一種基于啁啾光纖光柵展寬器和啁啾體布拉格光柵壓縮器的超短脈沖光纖激光系統。?

背景技術

以光纖作為載體的激光器件具有體積小、集成度高、穩定性好、功耗低等優點，隨著大模場雙包層光纖工藝和技術的成熟，結合啁啾脈沖放大技術，超短脈沖激光的產生和放大得以在光纖中實現。以光纖器件為基本元器件的啁啾脈沖放大技術的基本路線依然是超短脈沖的產生、超短脈沖的展寬、脈沖能量放大和高能量脈沖的壓縮。?

在脈沖的展寬和壓縮階段，需要具有較大色散量的衍射光學元件。光纖啁啾脈沖放大系統目前普遍采取的做法是采用啁啾光纖光柵作為脈沖展寬器，這種光柵為刻寫在光纖內部的周期性折射率變化介質，它具有光纖的波導特性，但同時具有對不同波長的入射光場的衍射特征，這樣的一種全光纖化衍射光學器件作為簡單有效的色散介質，是光纖啁啾脈沖放大系統中最具集成度和兼容性的脈沖色散管理器件。與之對應的脈沖壓縮器由于要承受放大后的高能激光，無法再采用光纖結構的光柵來實現，傳統的做法是采用反射式衍射光柵或透射式衍射光柵來對激光束進行空間上的延遲，實現色散補償。但是這種多個元器件組成的空間光路結構對光束入射角敏感、對振動敏感，且調節過程十分不易，因而不是一種適合工業界復雜環境使用的脈沖壓縮裝置。近年來發展起來了啁啾體布拉格光柵這種衍射光學元件，它是一種固體透明器件，可以有較大的通光孔徑接受高能激光，同時具有色散補償功能，且使用方法簡單，容易裝調。?

啁啾光纖光柵和啁啾體布拉格光柵都是固定色散量的器件，其能夠提供的脈沖展寬和壓縮量在光柵生產出來后就固定不變，所以在啁啾體布拉格光柵的使用中一般是采用一對相同參數的啁啾體布拉格光柵，一個作為脈沖展寬器，?另一個作為脈沖壓縮器。然而，脈沖展寬器一旦采用啁啾體布拉格光柵，光纖激光放大系統的展寬階段就失去了全光纖結構，增加的空間光路使系統變得復雜、不穩定。啁啾光纖光柵和體光柵的色散參數不完全相同，且在光纖放大器中，額外的各種光纖器件也會對脈沖引入額外的色散，使得脈沖總的展寬量難以和啁啾體布拉格光柵的壓縮量完全匹配。?

實用新型內容

為了解決背景技術中存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種高集成度的、完全固化的以及無須調節的超短脈沖光纖激光系統。?

本實用新型的技術解決方案是：本實用新型提供了一種超短脈沖光纖激光系統，其特殊之處在于：所述超短脈沖光纖激光系統包括光纖激光器、光纖環形器、啁啾光纖光柵、單模光纖放大器、準直透鏡以及啁啾體布拉格光柵；所述光纖激光器依次通過光纖環形器接入單模光纖放大器；所述單模光纖放大器、準直透鏡以及啁啾體布拉格光柵依次設置在同一光路上；所述光纖環形器接入啁啾光纖光柵。?

上述光纖環形器包括光輸入端、光輸出端以及連接啁啾光纖光柵的連接端；所述光纖激光器通過光輸入端接入光纖環形器；所述光纖環形器通過光輸出端接入單模光纖放大器。?

上述超短脈沖光纖激光系統還包括雙包層光纖放大器；所述單模光纖放大器通過展寬光纖接入雙包層光纖放大器；所述雙包層光纖放大器準直透鏡以及啁啾體布拉格光柵依次設置在同一光路上。?

上述啁啾光纖光柵以及啁啾體布拉格光柵均是具有固定帶寬以及固定色散系數的色散元件。?

上述啁啾光纖光柵是具有正色散特性的啁啾光纖光柵。?

上述光纖激光器是鎖模光纖激光器。?

上述單模光纖放大器是由波分復用器以及摻鐿單模光纖組成。?

上述雙包層光纖放大器是由泵浦合束器及雙包層摻鐿光纖組成。?

上述準直透鏡是平凸透鏡。?

經準直透鏡入射至啁啾體布拉格光柵的光束與經啁啾體布拉格光柵衍射出?來的光束之間有夾角；所述夾角的范圍是4°～6°。?

本實用新型的優點是：?