[实用新型]非线性光学环形镜

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种非线性光学环形境，其主要应用于锁模脉冲光纤激光器。

背景技术

“8”字腔锁模脉冲光纤激光器主要有两种基本结构：非线性放大环形镜(NALM)型锁模脉冲光纤激光器和非线性光学环形镜(NOLM)型锁模脉冲光纤激光器。

传统的用于锁模脉冲光纤激光器中的非线性光学环形镜，参见图1，其中央耦合器1采用非3dB耦合器，单模光纤2采用同类同型号光纤或色散参量基本一样的光纤。主要存在如下缺点：

(1)中央耦合器1只能为非3dB耦合器，当两束光在中央耦合器1干涉时，由于两束光的强度不同，使得干涉效果不好，因此在用于锁模时，锁模后的脉冲能量起伏较大，锁模状态不好。

(2)非线性光学环形镜的单模光纤2采用色散参量相同的同种光纤或色散参量差别较小的光纤，当中央耦合器1采用3dB耦合器时，由于非线性光学环形镜处于全反射的状态，因此无法应用于锁模脉冲光纤激光器中。

色散非均衡光学环形镜(DI-NOLM)，参见图2，中央耦合器1为3dB耦合器，光纤采用不同类的光纤。由于采用3dB耦合器的干涉结果更好，故使用3dB耦合器的NOLM型光纤激光器具有更好的锁模状态。色散非均衡光学环形镜(DI-NOLM)主要存在如下缺点：

(1)中央耦合器1虽然可以采用3dB耦合器，但是环内采用了一段高色散的单模光纤2，一段具有较低色散的色散位移光纤3，应用于锁模脉冲光纤激光器中，该两种不同的光纤，导致成本增高。

(2)由于没有相应于镱离子发射波段的色散位移单模光纤，虽然色散非均衡光学环形镜的中央耦合器1可采用3dB耦合器，但却无法应用于掺镱锁模脉冲光纤激光器中。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种非线性光学环形镜，其解决了背景技术中脉冲能量起伏较大、成本高及无法用于“8”字腔锁模脉冲光纤激光器的技术问题。

本实用新型的技术解决方案是：

一种非线性光学环形镜，包括连接成腔的单模光纤2，一端接于单模光纤2两端的中央耦合器1，其特征在于：所述单模光纤2的通路中串接有耦合器4。

上述中央耦合器1以采用3dB耦合器为佳。

上述中央耦合器1的分束比越趋近于50∶50干涉效果越佳。

上述耦合器4的设置为非对称式。

上述单模光纤2以采用同种的单模光纤为佳。

上述单模光纤2的通路中可串接与单模光纤2的色散系数相差范围在10fs²/mm之内的单模光纤5。

在用于锁模脉冲光纤激光器时，上述单模光纤2的通路中还可串接偏振控制器6。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型的中央耦合器采用3dB耦合器，并将非线性光纤环形镜中的光纤耦合器非对称的放置在靠近中央耦合器的位置，整个非线性光学环形镜采用同类同型号光纤或者色散参量差别在10fs²/mm之内的光纤。由于非线性光纤环形镜中光纤耦合器的非对称放置，逆时针传输的光在经过耦合器后与顺时针传输未经过耦合器的光强度不同，因此可获得不同的非线性相移。而两束相向传输的光在中央耦合器干涉时的强度又相同，因此用于锁模脉冲光纤激光器时可获得效果更佳的锁模。

1.由于两束光干涉时强度相同，干涉效果好，因此用于锁模脉冲光纤激光器时，锁模后的脉冲能量起伏很小，锁模状态好。

2.中央耦合器可采用3dB耦合器，而且环内可采用同种色散参量的光纤或色散参量差别在10fs²/mm之内的光纤，不仅可用于掺镱锁模脉冲光纤激光器中，而且成本较低。

3.在非线性光学环形镜的环内采用了一个耦合器，逆时针传输的光在经过耦合器后与顺时针传输未经过耦合器的光强度不同，因此，可获得不同的非线性相移。而两束相向传输的光在中央耦合器干涉时的强度又相同，这样既保证了非线性光学环形镜的开关效果，又保证了由于在干涉时由于两束光强度相同而形成的良好的干涉效果，从而用于“8”字腔锁模脉冲光纤激光器可获得效果更佳的锁模。

4.应用本实用新型的“8”字腔锁模脉冲光纤激光器结构紧凑，性能稳定.光谱可连续调谐。

附图说明

图1传统非线性光学环形镜的结构示意图；

图2是现有色散非平衡光学环形镜的结构示意图；

图3-4分别是本实用新型二个实施例的结构示意图；

图5(a、b、c、d、e、f)是本实用新型在调谐中不同中心波长的连续可调谐锁模输出光谱图；