[發明專利]高峰值功率單頻窄線寬納秒三角形短脈沖光纖激光器

有效

• 申請號: 202011409412.2
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112615241B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 史偉;史朝督;田浩;盛泉;姚建銓
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067;H01S3/00;H01S3/11
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李林娟

1.一種高峰值功率單頻窄線寬納秒三角形短脈沖光纖激光器，其特征在于，所述激光器包括：

脈沖激光種子源輸出的光信號經第一隔離器注入到第一功率預放大級中，經第一功率預放大級放大的光信號隨后注入第二功率預放大級再次放大后注入到主放大級中；

脈沖激光種子源采用連續激光強度調制的方式獲取或半導體蝶形激光器直接調制的方式獲得三角形激光脈沖；

根據三角形脈沖本征線寬窄以及對自相位調制有抑制作用的特點，采用三角形脈沖的單頻脈沖激光作為種子源，通過主振蕩功率放大結構對其峰值功率進行放大；

其中，所述脈沖激光種子源采用連續激光強度調制的方式具體為：

單頻連續光纖激光器經第四隔離器直接注入電光強度調制器中，任意波形發生器產生射頻信號控制電光強度調制器和聲光強度調制器；

電光強度調制器用于將連續激光光源調制成預設重復頻率、上升沿、下降沿、激光脈沖半高寬的三角波脈沖序列；

三角波脈沖序列經第一纖芯預防大級后注入聲光強度調制器；第一纖芯預防大級用于提高脈沖序列的峰值功率，抵消電光強度調制器和聲光強度調制器引入的差損；

聲光強度調制器與電光強度調制器時域同步，用于進一步濾除掉脈沖序列中的連續光成分和帶內放大自發輻射以得到單頻脈沖種子源；

其中，所述脈沖激光種子源采用半導體蝶形激光器直接調制的方式具體為：

半導體蝶形激光器在直接調制下輸出預設峰值功率、重復頻率、上升沿、下降沿、相應激光脈沖半高寬的三角波脈沖序列，經第五隔離器直接注入第二纖芯預放大級中，經第二纖芯預防大級后注入第二聲光強度調制器中；

第二纖芯預防大級用于提高脈沖序列的峰值功率，抵消聲光強度調制器引入的差損；聲光強度調制器與半導體蝶形芯片的驅動電信號同步，用于進一步濾除掉脈沖序列中的連續光成分和帶內放大自發輻射以得到單頻脈沖種子源。

2.根據權利要求1所述的一種高峰值功率單頻窄線寬納秒三角形短脈沖光纖激光器，其特征在于，所述第一功率預放大級包括：依次順序連接的第一泵浦源、第一合束器、第一雙包層有源光纖、第一包層光剝離器、第一帶通濾波器、第二隔離器。

3.根據權利要求1所述的一種高峰值功率單頻窄線寬納秒三角形短脈沖光纖激光器，其特征在于，所述第二功率預放大級包括：依次順序連接的第二泵浦源、第二合束器、第二雙包層有源光纖、第二包層光隔離器、第二帶通濾波器、第三隔離器。

4.根據權利要求1所述的一種高峰值功率單頻窄線寬納秒三角形短脈沖光纖激光器，其特征在于，所述主放大級包括：第三泵浦源、第三合束器、第三雙包層有源光纖、第三包層光剝離器、準直輸出器。