[發明專利]復合腔光纖激光器及其實現異種脈沖格式相干調制的方法

在審

• 申請號: 201710205504.0
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106877126A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 陳偉成;李麗琴
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司44214
• 代理人: 吝秀梅,李彥孚

1.復合腔光纖激光器，包括主腔和內嵌于所述主腔內的子腔，所述主腔包括抽運光源、波分復用器、增益光纖、光纖耦合器和偏振控制器，其特征在于，所述增益光纖為帶有平面光纖端面的拉錐增益光纖且設于子腔內，主腔與子腔共用增益光纖且通過光纖端面的空間準直耦合進行對接而實現光路連通。

2.根據權利要求1所述的復合腔光纖激光器，其特征在于，所述主腔為環形腔、線形腔、“8”字形腔，“σ”形腔、“％”形腔或“9”字形腔中的任意一種，光纖耦合器為Y型或X型。

3.根據權利要求2所述的復合腔光纖激光器，其特征在于，所述主腔為環形腔且還設有光纖隔離器和鎖模器，光纖耦合器為Y型，所述抽運光源與波分復用器的抽運信號端連接，波分復用器的合波端與子腔的一個端面連接，子腔的另一個端面依次連接光纖耦合器，偏振控制器、光纖隔離器和鎖模器，所述的光纖耦合器的輸出端為激光器輸出端。

4.根據權利要求3所述的復合腔光纖激光器，其特征在于，所述增益光纖為一體型或倏逝波型拉錐增益光纖；

所述倏逝波型拉錐增益光纖是將一根增益光纖加熱通過拉錐系統拉錐并拉斷為一對光纖錐，再使用光纖耦合系統使得兩個熔斷光纖錐相互靠近，兩個光纖錐均包括錐體端和非錐體端，光纖錐芯徑小于10μm，光纖錐錐體長度為0.1～3cm，兩個光纖錐的錯位空間間隙為10～300μm；

所述一體型拉錐增益光纖是將一根增益光纖加熱通過拉錐系統使光纖在拉錐過程中間段芯徑變小但未拉斷而制成，光纖錐芯徑為20～80μm。

5.根據權利要求2所述的復合腔光纖激光器，其特征在于，所述子腔內設有由平整的平面光纖端面形成的第一腔鏡和第二腔鏡，第一腔鏡和第二腔鏡的光反射率為20％～40％。

6.根據權利要求5所述的復合腔光纖激光器，其特征在于，所述第一腔鏡和第二腔鏡構成Fabry–Pérot子腔。

7.根據權利要求2所述的復合腔光纖激光器，其特征在于，所述主腔為線形腔且子腔內還設有半導體飽和吸收鏡，半導體飽和吸收鏡與增益光纖的非拉錐端粘貼連接，光纖耦合器為X型，光纖耦合器的兩個輸出端連接形成一個閉環，一個輸入端作為整個激光器的輸出端，另一個輸入端與波分復用器的抽運信號端連接，波分復用器的合波端依次連接偏振控制器和子腔腔鏡，所述增益光纖為一體型或倏逝波型拉錐增益光纖。

8.根據權利要求7所述的復合腔光纖激光器，其特征在于，所述光纖耦合器的分光比為90:10～60:40，所述半導體飽和吸收鏡與光纖耦合器分別構成主腔的兩個腔鏡。

9.根據權利要求3所述的復合腔光纖激光器，其特征在于，所述鎖模器為材料飽和吸收體鎖模器或類飽和吸收體鎖模器中的任一種或二者的組合；

所述材料飽和吸收體鎖模器為石墨烯、碳納米管、黑磷、拓撲絕緣體、硫化物系列二維材料、硒化物系列二維材料、半導體飽和吸收體材料、金納米線一維材料、銀納米線一維材料、酒精或復合材料墨水等具有光學飽和吸收效應的實體材料；

所述類飽和吸收體鎖模器為通過非線性偏振旋轉技術(NPR)、非線性環路鏡技術(NOLM)或非線性放大環路鏡技術(NALM)實現的類飽和吸收效應。

10.權利要求1-9任一項權利要求所述的復合腔光纖激光器實現異種脈沖格式相干調制的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將增益光纖的非錐體端面與單模光纖的打磨端面進行空間準直對接使通光效率大于62％，再進行溶膠粘貼固化以形成穩定的子腔；

S2、旋轉偏振控制器的手柄角度與手柄的擠壓強度，并調節抽運功率使主腔與子腔的激光脈沖具有相同的波長，從而使異種脈沖格式產生共振相互作用；

S3、改變光纖錐錐體重疊區長度和錐體緩度來改變子腔產生的脈沖參數使子腔產生的控制脈沖對主腔產生的信號脈沖進行動態控制。