[實(shí)用新型]一種相位偏置器及應(yīng)用相位偏置器的光纖激光器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520650890.0
• 申請(qǐng)日: 2015-08-26
• 公開（公告）號(hào): CN204992240U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張志剛;李瑩;王愛民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東量澤激光技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01S3/098
• 分類號(hào): H01S3/098;H01S3/067
• 代理公司: 中山市科創(chuàng)專利代理有限公司 44211
• 代理人: 謝自安

[技術(shù)領(lǐng)域]

本實(shí)用新型涉及光纖激光技術(shù)，尤其涉及一種集成化相位偏置器及應(yīng)用該相位偏置器的光纖激光器。

[背景技術(shù)]

隨著科技的進(jìn)步，超短脈沖光纖激光器在科學(xué)研究和工業(yè)加工中的應(yīng)用越來越廣泛，起到了不可替代的作用。超短脈沖光纖激光器具有脈寬窄，峰值功率高的特點(diǎn)。但是對(duì)比傳統(tǒng)調(diào)Q激光器，鎖模激光器難于自啟動(dòng)、易受外界干擾，價(jià)格高，妨礙了其應(yīng)用。

非線性環(huán)路反射鏡、可飽和吸收體、非線性偏振旋轉(zhuǎn)是光纖激光器的三種主流鎖模方案：非線性環(huán)路反射鏡構(gòu)成的8字型鎖模光纖激光器鎖模難以自啟動(dòng)，需要借助外部調(diào)節(jié)，輸出為非保偏脈沖；可飽和吸收體鎖模激光器中半導(dǎo)體可飽和吸收體使用壽命短，在高功率下容易損壞，輸出功率低；其他碳基可飽和吸收體在惡劣環(huán)境中容易質(zhì)變并失去鎖模啟動(dòng)功能。上述的非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模光纖激光器，可以提供非常高的平均功率，而且采用不同的機(jī)制形成脈沖，獲得大范圍不同的重復(fù)頻率、皮秒或飛秒脈沖列，但是這種鎖模機(jī)制是采用非保偏光纖，所以外界對(duì)光纖的擾動(dòng)會(huì)改變光纖中的雙折射和非線性效應(yīng)，從而引起激光器的失鎖，因此對(duì)環(huán)境依賴性很強(qiáng)。

其中，非線性環(huán)路反射鏡制成的8字型光纖激光器可以提供鎖模脈沖，但是該方式產(chǎn)生的鎖模激光器基本上不能實(shí)現(xiàn)自啟動(dòng)，原因在于其環(huán)路是零偏置。而在零偏置情況下，環(huán)路反射鏡對(duì)非線性相移的敏感度很小，環(huán)路中需要很強(qiáng)的光功率才能實(shí)現(xiàn)鎖模，因此需要一個(gè)相位偏置實(shí)現(xiàn)同一光纖中相向傳播光的光程不同，使其產(chǎn)生相移。

[實(shí)用新型內(nèi)容]

本實(shí)用新型克服了上述技術(shù)的不足，提供了一種相位偏置器及應(yīng)用相位偏置器的光纖激光器，實(shí)現(xiàn)光纖激光器中自啟動(dòng)和長(zhǎng)期穩(wěn)定的鎖模，降低鎖模光纖激光器對(duì)環(huán)境穩(wěn)定性的依賴性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了下列技術(shù)方案：

一種相位偏置器，包括有封裝管1，所述封裝管1兩端分別固定有第一保偏光纖21、第二保偏光纖22，所述第一保偏光纖21和第二保偏光纖22之間的光路順次設(shè)有第一準(zhǔn)直透鏡31、起偏器4、第一法拉第旋轉(zhuǎn)器51、雙折射波片6、第二法拉第旋轉(zhuǎn)器52、第二準(zhǔn)直透鏡32。

所述第一保偏光纖21固定于第一光纖夾持器71上，所述第二保偏光纖22固定于第二光纖夾持器72上。

所述第一保偏光纖21和第二保偏光纖22均為保偏增益光纖、大模場(chǎng)面積保偏光纖、大模場(chǎng)面積雙包層保偏光纖或保偏光子晶體光纖。

一種應(yīng)用相位偏置器的光纖激光器，包括有光纖耦合器8，所述光纖耦合器8第一雙向輸出端連接有鎖模脈沖發(fā)生器9，所述光纖耦合器8第二雙向輸出端連接有波分復(fù)用器10、相位偏置器11，所述相位偏置器11另一端與光纖耦合器8第三雙向輸出端連接，所述相位偏置器11包括有封裝管1，所述封裝管1兩端分別固定有第一保偏光纖21、第二保偏光纖22，所述第一保偏光纖21和第二保偏光纖22的光路之間順次設(shè)有第一準(zhǔn)直透鏡31、起偏器4、第一法拉第旋轉(zhuǎn)器51、雙折射波片6、第二法拉第旋轉(zhuǎn)器52、第二準(zhǔn)直透鏡32，所述波分復(fù)用器10與第一保偏光纖21或第二保偏光纖22連接，所述光纖耦合器8第三雙向輸出端與第一保偏光纖21或第二保偏光纖22連接。

所述鎖模脈沖發(fā)生器9為光線發(fā)射裝置、色散補(bǔ)償裝置或空間濾波裝置。

所述光線發(fā)射裝置包括有光線發(fā)射鏡121，所述光纖發(fā)射鏡121連接有帶通濾波器122，所述帶通濾波器122與光纖耦合器8連接。

所述鎖模脈沖發(fā)生器9為光纖反射鏡，所述波分復(fù)用器10與相位偏置器11之間連接有色散補(bǔ)償裝置13。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)光纖激光器中自啟動(dòng)和長(zhǎng)期穩(wěn)定的鎖模，降低鎖模光纖激光器對(duì)環(huán)境穩(wěn)定性的依賴性，同時(shí)可改變激光器的結(jié)構(gòu)和器件組合改變激光器脈沖形成機(jī)制，包括孤子、自相似、全正色散和放大自相似等。

[附圖說明]

圖1為相位偏置器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為應(yīng)用相位偏置器的光纖激光器實(shí)施例一；

圖3為應(yīng)用相位偏置器的光纖激光器實(shí)施例二；

圖4為應(yīng)用相位偏置器的光纖激光器實(shí)施例三；

圖5為應(yīng)用相位偏置器的光纖激光器實(shí)施例四。

[具體實(shí)施方式]

以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解：