[發明專利]脈沖串產生與時域形貌控制的結構

在審

• 申請號: 201710424943.0
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107045207A
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 林學春;齊瑤瑤;于海娟;鄒淑珍;陳寒;張玲;何超建;李備
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: G02B27/10
• 分類號: G02B27/10;H01S3/11
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 湯保平

技術領域

本發明涉及全光纖激光器脈沖串時域形貌調控領域，具體涉及一種1×N光纖信號分束器和N×1光纖信號合束器實現脈沖串形貌產生并控制的結構。

背景技術

在光電子應用大發展的時代背景下，越來越多的領域對高重頻大能量的脈沖激光具有巨大的需求。而常規的脈沖激光受平均功率的限制，難以兼顧實現高重復頻率和大單脈沖能量輸出。脈沖串激光以其易于實現高重頻大能量的特性而越來越受到學術界的重視。目前，脈沖串激光在激光誘導熒光診斷技術、激光加工等領域應用越來越廣泛。

相比空間結構，全光纖化脈沖串的產生結構具有體積小、散熱快、易維護等優勢。同時，在全光纖化皮秒(納秒)激光領域，目前廣泛采用腔內插入光纖化聲光調制器或電光調制器的方法產生皮秒或納秒脈沖串，或者在腔外采用頻率脈沖選擇器對連續脈沖序列篩選皮秒(納秒)脈沖串，進行時域形貌調制，但是該類方法結構復雜、成本很高。因此，研發一種結構簡單、成本低廉的脈沖串產生與形貌控制的結構用于光纖放大非常有必要。

發明內容

鑒于上述問題，為了克服現有技術發展的不足，本發明提出了一種基于脈沖串產生并控制時域形貌的結構，可以簡單方便的獲得皮秒或納秒脈沖串并進行時域形貌的調控，結構簡單、穩定、易于實現并降低了成本。

本發明提供一種脈沖串產生與時域形貌控制的結構，包括：

一1×N光纖信號分束器；

N條光纖，其一端均與1×N光纖信號分束器的輸出端連接；

一N×1光纖信號合束器，其輸入端與N條光纖的另一端連接；

該1×N光纖信號分束器的輸入端與一輸入光纖連接，該N×1光纖信號合束器的輸出端與一輸出光纖連接。

從上述技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果：

(1)采用全光纖化的1×N光纖信號分束器、N條光纖、N×1光纖信號合束器高效連接的方式，將皮秒或納秒脈沖生成子脈沖數目為N的脈沖串包絡。通過控制N支光纖束的光纖長度和1×N光纖信號分束器的分束比例，進行調控脈沖串內子脈沖間隔與振幅，該方法簡單易行，降低成本。

(2)全光纖化信號合束器與分束器帶夾具封裝，使得光纖束穩固。

(3)本發明通過光纖無源器件實現了一路信號光分成多路輸出并重新合束的功能，全光纖的結構使其與其它光纖元件連接簡單，使用方便。

(4)本發明結構簡單穩定、易于實現，適用于各種光纖激光器和放大器中。

附圖說明

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明如后，其中：

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明具體實施例輸出脈沖圖(子脈沖交疊并且間隔保持一致)；

圖3為本發明具體實施例輸出脈沖圖(子脈沖不發生交疊并且間隔保持一致)；

圖4為本發明具體實施例輸出脈沖圖(重頻加N倍)；

圖5為本發明具體實施例輸出脈沖圖(子脈沖間隔不一致)；

圖6為本發明具體實施例輸出脈沖圖(子脈沖振幅不一致)。

具體實施方式

請參閱圖1所示，本發明提供一種脈沖串產生與時域形貌控制的結構，包括：

一1×N光纖信號分束器A，該1×N光纖信號分束器A將信號光分束；

一N條光纖B，其一端均與1×N光纖信號分束器A的輸出端連接，用于傳輸信號光。該N條光纖B為大于等于2的正整數；

一N×1光纖信號合束器C，其輸入端與N條光纖B的另一端連接，所述N×1光纖信號合束器C將信號光進行耦合輸出；

該1×N光纖信號分束器A的輸入端與一輸入光纖a1連接，該N×1光纖信號合束器C的輸出端與一輸出光纖c1連接。

其中該1×N光纖信號分束器A的輸入光纖a1的拉赫不變量小于或等于所述輸出端光纖束的拉赫不變量。該1×N光纖信號分束器A的輸入光纖a1和所述輸出端光纖束的纖芯包層尺寸可以不同或者相同。該1×N光纖信號分束器A椎體部分，輸入光纖a1的纖芯外徑小于或等于椎區輸出端光纖束的纖芯外徑。

其中N×1光纖信號合束器C的輸入光纖束的拉赫不變量小于或等于所述輸出光纖c1的拉赫不變量。該N×1光纖信號合束器C的輸出光纖c1和所述輸出端光纖束的纖芯包層尺寸可以不同或者相同。該N×1光纖信號合束器C椎體部分，輸入光纖束的椎區纖芯外徑小于或等于輸出光纖c1的纖芯外徑。