[发明专利]稳定可调谐高功率脉冲激光系统的方法和系统

权利要求书

1.一种激光系统，包括：

注入激光源，其具有输出并且能够操作从而提供以第一波长、第一线宽和输出功率为特征的激光输出；

以增益带宽为特征的可调谐脉冲源，其能够操作以提供具有平均功率的输出信号，所述输出信号包括多个光脉冲，所述多个光脉冲中的每个光脉冲以第二波长、第二线宽以及峰值功率为特征；以及

光学组合器，具有耦合到所述注入激光源的输出端的第一端口，耦合到所述可调谐脉冲源的第二端口以及第三端口。

2.如权利要求1所述的激光系统，其中，所述光学组合器包括三端口光学循环器。

3.如权利要求1所述的激光系统，其中，所述注入激光源包括连续波半导体激光器。

4.如权利要求3所述的激光系统，其中，所述连续波半导体激光器包括光纤布拉格光栅稳定半导体激光器。

5.如权利要求1所述的激光系统，其中，所述注入激光源包括脉冲宽度实质上比所述多个光脉冲中每个光脉冲的脉冲宽度更宽的脉冲半导体激光器。

6.如权利要求1所述的激光系统，其中，所述可调谐脉冲源包括半导体激光器。

7.如权利要求6所述的激光系统，其中，所述半导体激光器的前端面反射率小于1％。

8.如权利要求7所述的激光系统，其中，所述前端面反射率小于0.01％。

9.如权利要求1所述的激光系统，其中，所述可调谐脉冲源包括半导体光学放大器，所述半导体光学放大器的第一侧耦合到所述光学组合器的第二端口并且所述半导体光学放大器的第二侧耦合到光纤布拉格光栅。

10.如权利要求9所述的激光系统，其中，所述光纤布拉格光栅特征在于在第一波长具有大于75％的反射率。

11.如权利要求10所述的激光系统，其中，所述反射率大于95％。

12.如权利要求1所述的激光系统，其中，所述第一波长在增益带宽内。

13.如权利要求1所述的激光系统，其中，所述第二线宽近似等于第一线宽。

14.如权利要求1所述的激光系统，其中，所述第二波长近似等于第一波长。

15.如权利要求1所述的激光系统，进一步包括耦合到所述第三端口的光学放大器，其中，所述光学放大器能够操作以接收所述可调谐脉冲源的输出信号并提供放大的输出。

16.如权利要求15所述的激光系统，其中，所述光学放大器包括光学有源光纤和光学耦合至所述光学有源光纤的泵源。

17.一种用于提供多个信号脉冲的方法，所述方法包括：

提供光辐射；

把光辐射耦合到光学组合器的第一端口中；

把光辐射信号从第一端口传输至光学组合器的第二端口；

把来自第二端口的光辐射信号耦合到可调谐脉冲源中；

生成多个信号脉冲；

把所述多个信号脉冲耦合到第二端口中；

把所述多个信号脉冲从第二端口传输至光学组合器的第三端口；以及

从第三端口输出所述多个信号脉冲。

18.如权利要求17所述的方法，进一步包括：

把所述多个信号脉冲耦合到光学放大器的输入端中；

放大所述多个信号脉冲；以及

在光学放大器的输出端处输出所述多个放大的信号脉冲。

19.如权利要求18所述的方法，其中，光学放大器包括以光学方式耦合到光学有源光纤的泵源。

20.一种用于提供放大和稳定的激光脉冲的方法，所述方法包括：

从注入激光源提供光辐射信号；

稳定基于所述光辐射信号的可调谐脉冲源以产生稳定的信号脉冲；

在光纤放大器中放大稳定的信号脉冲；以及

输出经放大和稳定的信号脉冲。

21.如权利要求20所述的方法，其中，光纤放大器包括以光学方式耦合到光学有源光纤的泵源。

22.如权利要求20所述的方法，其中，注入激光源包括连续波半导体激光器，并且可调谐脉冲源包括脉冲半导体激光器。

23.如权利要求20所述的方法，其中，经放大和稳定的信号脉冲的峰值功率大于1kW。