[發明專利]一種飛秒脈沖激光系統及自動鎖模方法、存儲介質

在審

• 申請號: 202111138528.1
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113872038A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 洪鵬達;洪鵬輝;葉文彬;洪寶璇;方小姣
• 申請（專利權）人: 深圳市矽赫科技有限公司
• 主分類號: H01S3/11
• 分類號: H01S3/11;H01S3/067
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 冀孟恩;彭家恩

1.一種飛秒脈沖激光系統，其特征在于，包括波分復用器、光耦合器、第一偏振控制器、第一光隔離器；

所述波分復用器具有兩個輸入端和一個輸出端，所述波分復用器的兩個輸入端分別用于輸入第一波長的泵浦光和第二波長的偏振光；所述波分復用器用于將第一波長的泵浦光和第二波長的偏振光合成為一束復合光，以及輸出所述復合光；

所述光耦合器具有一個輸入端和兩個輸出端，所述光耦合器的輸入端與所述波分復用器的輸出端連接且之間形成第一光路；所述光耦合器用于對所述第一光路上傳輸的所述復合光進行分路，形成兩路飛秒脈沖激光且分別從自身的兩個輸出端進行輸出；

所述第一偏振控制器具有輸入端和輸出端，所述第一偏振控制器的輸入端與所述光耦合器的一個輸出端連接且之間形成第二光路；所述第一偏振控制器用于將所述第二光路上傳輸的飛秒脈沖激光轉換為線偏振光，以及輸出所述線偏振光；

所述第一光隔離器具有輸入端和輸出端；所述第一光隔離器的輸入端與所述第一偏振控制器的輸出端連接，所述第一光隔離器的輸出端與所述波分復用器的一個輸入端連接且之間形成第三光路；所述第一光隔離器用于單方向通過所述第一偏振控制器輸出的線偏振光，并向所述第三光路輸出單向偏振光；所述單向偏振光用于形成第二波長的偏振光。

2.如權利要求1所述的飛秒脈沖激光系統，其特征在于，還包括光放大器；所述光放大器串聯設于所述第一光路上，用于對所述第一光路上傳輸的所述復合光進行信號放大。

3.如權利要求2所述的飛秒脈沖激光系統，其特征在于，所述光放大器采用摻餌光纖或摻鐿光纖；所述摻餌光纖和所述摻鐿光纖中的任一者能夠對所述復合光進行信號放大，以及利用所述復合光的非線性效應對所述復合光進行偏振旋轉，且使得所述復合光的兩翼部分和中心峰值部分的位置發生相位延時。

4.如權利要求1所述的飛秒脈沖激光系統，其特征在于，還包括第二偏振控制器，所述第二偏振控制器具有輸入端和輸出端，且串聯設于所述第三光路上；

所述第二偏振控制器用于通過自身的輸入端接收所述第三光路上傳輸的單向偏振光，以及將所述單向偏振光轉換為橢圓偏振光并進行輸出；所述橢圓偏振光能夠形成第二波長的偏振光并傳輸至所述波分復用器。

5.如權利要求4所述的飛秒脈沖激光系統，其特征在于，還包括泵浦源和第二光隔離器；

所述泵浦源與所述波分復用器的一個輸入端連接，用于產生第一波長的泵浦光；

所述第二光隔離器具有輸入端和輸出端，所述第二光隔離器的輸入端與所述光耦合器的另一個輸出端連接，用于單方向通過所述光耦合器輸出的且即將進入所述第一偏振控制器的飛秒脈沖激光，以及通過自身的輸出端進行輸出。

6.如權利要求1-5中任一項所述的飛秒脈沖激光系統，其特征在于，所述第一波長的泵浦光包括915nm、974nm、976nm、978nm和980nm中的任一者；所述第二波長的偏振光包括1060nm、1550nm中的任一者。

7.如權利要求1-4中任一項所述的飛秒脈沖激光系統，其特征在于，所述第一光路、所述第二光路、所述第三光路均采用單模光纖。

8.一種用于飛秒脈沖激光系統的自動鎖模方法，其特征在于，所述飛秒脈沖激光系統包括權利要求1-7任一項中涉及的波分復用器、光耦合器、第一偏振控制器、第一光隔離器，所述自動鎖模方法包括：

獲取輸入至所述波分復用器的泵浦光的光學參數，所述光學參數包括波長值和功率值；

根據所述光學參數配置所述光耦合器的耦合參數和所述第一偏振控制器的偏振參數，使得所述光耦合器輸出的且即將進入所述第一偏振控制器的飛秒脈沖激光達到預設的性能參數，所述性能參數包括脈沖寬度、脈沖峰值和單脈沖能量中的一者或多者。