[發明專利]具有端面反射結構的二維納米材料鎖模全光纖激光器

在審

• 申請號: 201710664743.2
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN107370012A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 劉文軍;龐利輝;韓海年;魏志義
• 申請（專利權）人: 中國科學院物理研究所
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/08;H01S3/11
• 代理公司: 北京慧誠智道知識產權代理事務所(特殊普通合伙)11539
• 代理人: 李楠

1.一種具有端面反射結構的二維納米材料鎖模全光纖激光器，其特征在于，所述具有端面反射結構的二維納米材料鎖模全光纖激光器包括：泵浦源、波分復用器、光纖光柵、增益光纖、可飽和吸收體和隔離器；

所述泵浦源，輸出泵浦光；

所述波分復用器，具有第一輸入端、第一輸出端、第二輸入端和第二輸出端；所述第一輸入端接收所述泵浦光，通過所述波分復用器對所述泵浦光進行合成，得到合成光信號，通過所述第一輸出端輸出；

所述光纖光柵，對所述合成光信號中的波長滿足光纖光柵布拉格條件的光信號進行反射，對其余波長的光信號進行透射；

所述增益光纖，接收由所述光纖光柵透射出的光信號，對所述光信號產生增益放大，輸出激光；

所述可飽和吸收體，包括光纖端面、二維納米材料層和金膜；所述可飽和吸收體接收所述激光，所述激光與可飽和吸收體相互作用，并被所述金膜反射，經過增益光纖時所述激光被再次放大，被再次放大后的所述激光經過所述光纖光柵時，所述光纖光柵對波長滿足所述光纖光柵布拉格條件的所述激光進行反射，激光在所述可飽和吸收體和所述光纖光柵之間被所述增益光纖多次放大；當被多次放大后的所述激光經過所述光纖光柵時，所述光纖光柵對波長不滿足光纖光柵布拉格條件的所述激光進行透射，從所述光纖光柵透射出的所述激光進入所述波分復用器的第二輸入端，所述波分復用器對不同波長的所述激光進行分離，通過所述波分復用器的第二輸出端輸出；

所述隔離器，被所述波分復用器分離后的所述激光進入所述隔離器，輸出脈沖寬度為飛秒級的鎖模激光。

2.根據權利要求1所述的具有端面反射結構的二維納米材料鎖模全光纖激光器，其特征在于，所述泵浦源輸出的泵浦光波長為980nm，1480nm，產生的所述激光波長為1550nm；所述泵浦源的最大泵浦功率為200mW、300mW、500mW、680mW或750mW；所述泵浦源的光光轉化效率大于40％。

3.根據權利要求1所述的具有端面反射結構的二維納米材料鎖模全光纖激光器，其特征在于，所述波分復用器的尾纖為SMF-28e+光纖，所述波分復用器的插入損耗小于0.5dB。

4.根據權利要求1所述的具有端面反射結構的二維納米材料鎖模全光纖激光器，其特征在于，所述光纖光柵的尾纖為HI 1060或SMF28或OFS光纖。

5.根據權利要求1所述的具有端面反射結構的二維納米材料鎖模全光纖激光器，其特征在于，所述增益光纖為摻鉺光纖，所述摻鉺光纖的發射波段在1530-1610nm，所述摻鉺光纖對于泵浦激光單模光纖的典型熔接損耗小于0.01dB，對于所述SMF-28e+光纖的典型熔接損耗小于0.15dB，所述摻鉺光纖的核心數值孔徑為0.13。

6.根據權利要求1所述的具有端面反射結構的二維納米材料鎖模全光纖激光器，其特征在于，所述增益光纖為摻鐿光纖，所述摻鐿光纖的發射波段在1000-1100nm，所述摻鐿光纖對于泵浦激光單模光纖的典型熔接損耗小于0.01dB，對于所述SMF-28e+光纖的典型熔接損耗小于0.15dB，所述摻鐿光纖的核心數值孔徑為0.13。

7.根據權利要求1所述的具有端面反射結構的二維納米材料鎖模全光纖激光器，其特征在于，所述隔離器為偏振相關隔離器，所述隔離器的最大功率范圍為200mW-20W，波長為1020-1100nm或1110-2100nm，隔離度大于55dB。

8.根據權利要求1所述的具有端面反射結構的二維納米材料鎖模全光纖激光器，其特征在于，所述激光器還包括準直器，對所述激光的相關參數進行測量；從所述隔離器射出的所述激光經過所述準直器后，由光電二極器探頭接收，并傳輸至光譜儀和頻譜儀中進行測量。