[發(fā)明專利]一種鎖模光纖激光器及脈沖激光產(chǎn)生方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610015734.6
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105428976A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙磊;李超;黎玥;梁小寶;徐振源;封建勝;張昊宇;周泰斗;溫靜;王建軍;景峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/098
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖激光器領(lǐng)域，具體而言，涉及一種鎖模光纖激光器及脈沖激光產(chǎn)生方法。

背景技術(shù)

鎖模光纖激光器作為超短脈沖激光系統(tǒng)的前端種子源，是超短脈沖激光系統(tǒng)的關(guān)鍵，其基本性能指標和穩(wěn)定性指標直接影響著系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性。其中，鎖模光纖激光器的自啟動免維護功能是其實現(xiàn)工業(yè)化的必然要求。自啟動是指鎖模激光器可實現(xiàn)開機即啟動，輸出鎖模脈沖。免維護是指鎖模激光器可在各種復(fù)雜環(huán)境下實現(xiàn)鎖模脈沖輸出，如高溫、低溫、振動、高濕等惡劣環(huán)境。目前的鎖模光纖激光器一般采用恒溫控制(即利用恒溫控制，抵御因溫度引起的脈沖失鎖)、電動控制和固化封裝等實現(xiàn)鎖模光纖激光器的免維護功能。然而，此類方法雖能實現(xiàn)鎖模光纖激光器的工程化應(yīng)用，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，免維護可靠性差。因此，鎖模光纖激光器作為一種重要的超短脈沖激光輸出裝置，需要從鎖模光纖激光器結(jié)構(gòu)的設(shè)計入手，提高鎖模光纖激光器的免維護功能的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鎖模光纖激光器及脈沖激光產(chǎn)生方法，通過對鎖模光纖激光器自身結(jié)構(gòu)的設(shè)計，有效地保證鎖模光纖激光器的免維護功能的可靠性，以改善上述的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例采用的技術(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明實施例提供的一種鎖模光纖激光器，用于輸出脈沖激光，包括：泵浦源和鎖模激光諧振腔，所述鎖模激光諧振腔包括依次耦合的反射部件、增益光纖、保偏濾波器和用于鎖模的可飽和吸收鏡；

所述泵浦源發(fā)出的泵浦光進入所述增益光纖生成信號光；

所述信號光經(jīng)所述保偏濾波器處理為預(yù)設(shè)偏振方向和預(yù)設(shè)波長范圍的信號光后進入所述可飽和吸收鏡；

所述預(yù)設(shè)偏振方向和預(yù)設(shè)波長范圍的信號光經(jīng)過所述可飽和吸收鏡鎖模后返回所述保偏濾波器；

返回所述保偏濾波器的信號光再次進入所述增益光纖，經(jīng)所述增益光纖放大后輸入至所述反射部件；

經(jīng)所述增益光纖放大后的信號光中滿足所述反射部件透射條件的部分輸出。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例還提供了第一方面的第一種可能實施方式，其中，所述保偏濾波器包括起偏器、帶通濾光片和殼體，所述起偏器和所述帶通濾光片均位于所述殼體內(nèi)，所述帶通濾光片的中心波長與所述脈沖激光的中心波長一致，所述起偏器用于將進入保偏濾波器的信號光調(diào)整為預(yù)設(shè)偏振方向的信號光，所述帶通濾光片用于將進入所述保偏濾波器的信號光調(diào)整為預(yù)設(shè)波長范圍的信號光。

結(jié)合第一方面的第一種可能實施方式，本發(fā)明實施例還提供了第一方面的第二種可能實施方式，其中，所述保偏濾波器還包括第一準直透鏡和第二準直透鏡，所述第一準直透鏡與所述第二準直透鏡均位于所述殼體內(nèi)，所述起偏器和所述帶通濾光片位于所述第一準直透鏡和所述第二準直透鏡之間，所述第一準直透鏡、所述帶通濾光片、所述起偏器及所述第二準直透鏡的光軸重合，所述第一準直透鏡通過第一光纖與所述增益光纖耦合，所述第二準直透鏡通過第二光纖與所述可飽和吸收鏡耦合。

結(jié)合第一方面或第一方面的第一種可能實施方式或第一方面的第二種可能實施方式，本發(fā)明實施例還提供了第一方面的第三種可能實施方式，其中，所述鎖模光纖激光器還包括波分復(fù)用器，所述波分復(fù)用器設(shè)置在所述鎖模激光諧振腔外，所述波分復(fù)用器包括第一信號端和合束端，所述合束端與所述反射部件通過第三光纖耦合，所述第一信號端與所述泵浦源耦合，所述泵浦光進入所述第一信號端，從所述合束端輸出至所述反射部件，從所述反射部件透過進入所述增益光纖。

結(jié)合第一方面的第三種可能實施方式，本發(fā)明實施例還提供了第一方面的第四種可能實施方式，其中，所述鎖模光纖激光器還包括光隔離器，所述波分復(fù)用器還包括第二信號端，所述光隔離器與所述第二信號端耦合。

結(jié)合第一方面的第四種可能實施方式，本發(fā)明實施例還提供了第一方面的第五種可能實施方式，其中，所述反射部件與所述增益光纖之間通過第四光纖耦合，所述第三光纖和所述第四光纖均為保偏光纖。

結(jié)合第一方面或第一方面的第一種可能實施方式或第一方面的第二種可能實施方式，本發(fā)明實施例還提供了第一方面的第六種可能實施方式，其中，所述鎖模光纖激光器還包括波分復(fù)用器，所述波分復(fù)用器設(shè)置在所述鎖模激光諧振腔內(nèi)，所述光耦合器包括第一信號端、第二信號端和合束端，所述合束端與所述增益光纖耦合，所述第一信號端與所述泵浦源耦合，所述第二信號端與所述反射部件耦合。