[发明专利]一种可调谐窄带光谱脉冲光纤激光器

说明书

技术领域

本发明涉及脉冲光纤激光器，特别是涉及一种输出可调谐的窄带光谱脉冲光纤激光器。

背景技术

脉冲光纤激光器可以输出稳定的光脉冲序列，具有体积小、成本低、效率高等特点，被广泛应用于医学、生物、通信以及雷达等领域。按照产生光脉冲序列原理的不同，脉冲光纤激光器可分为调Q(Q-Switching)和锁模两种。调Q脉冲光纤激光器产生的光脉冲序列重复频率通常较低，约为10-200kHz，脉冲宽度约为几十个纳秒，光谱宽度约为几十到几百个纳米。锁模脉冲光纤激光器产生的光脉冲序列重复频率一般较高，通常大于10MHz，脉冲宽度约为皮秒到飞秒量级，光谱宽度约为几个纳米到几十个纳米。窄带光谱脉冲光纤激光器的光谱宽度通常小于0.1个纳米，利用调Q或锁模两种原理制作的脉冲光纤激光器只有增加了光谱压缩装置以后才能成为窄带光谱脉冲光纤激光器。

目前对于窄带光谱脉冲光纤激光器已有专利报道(中国专利：200810142583.6和200820095878.8)，但这些装置均涉及大量驱动电路模块和控制电路模块，结构复杂，整体为非全光纤结构，成本较高。并且现有的窄带光谱脉冲光纤激光器仅能输出窄带光谱脉冲序列。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、操作方便的窄带光谱脉冲光纤激光器，不仅可以输出较宽光谱的脉冲序列，还可以输出窄带光谱脉冲序列。

本发明的技术方案为：一种可调谐窄带光谱脉冲光纤激光器，除包括脉冲光纤激光器种子外，其特征在于，还包括隔离器，耦合器，光纤光栅，回光消除部件。脉冲光纤激光器种子通过光纤连接到隔离器的输入端，隔离器的输出端通过光纤连接到耦合器第一侧面的第一个端口，耦合器第一侧面的第二个端口为窄带光谱脉冲序列输出端；耦合器第二侧面的第一个端口通过光纤连接到光纤光栅的一端，第二个端口为脉冲光纤激光器种子的输出端，可输出较宽光谱的脉冲序列；所述光纤光栅的另一端通过光纤连接到回光消除部件。其中，隔离器要求具有大于20dB的隔离度；耦合器的结构为2×2类型；光纤光栅为可调谐窄带反射型。回光消除部件是减小光纤光栅的透过光谱成分对反射光谱成分影响的部件。本领域的技术人员可根据需要采用现有的任何一种回光消除装置。

进一步，所述耦合器具有50/50的耦合率。

本发明的有益效果是：(1)本发明提供的可调谐窄带光谱脉冲光纤激光器实现了全光纤结构，没有涉及大量复杂的驱动电路模块和控制电路模块，具有结构简单，操作方便的特点。(2)耦合器具有50/50的耦合率，光纤光栅为可调谐的窄带反射型，所以该窄带光谱脉冲光纤激光器不仅可以实现输出可调谐的窄带光谱脉冲序列，而且还可以输出脉冲光纤激光器种子的光脉冲序列，极大拓展了本发明的应用范围。

附图说明

图1为本发明提供的可调谐窄带光谱脉冲光纤激光器的结构示意图；

图2为回光消除部件具体实施方式一的结构示意图；

图3为回光消除部件具体实施方式二的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的说明，但不应以此限制本发明的保护范围。

图1为本发明所提供的可调谐窄带光谱脉冲光纤激光器的结构示意图。如图所示，该窄带光谱脉冲光纤激光器包括脉冲光纤激光器种子1，隔离器2、耦合器3、光纤光栅4和回光消除部件5。脉冲光纤激光器种子1通过光纤连接到隔离器2的输入端，隔离器2的输出端通过光纤连接到耦合器3左侧的第一个端口8，所述耦合器左侧的第二个端口6为窄带光谱脉冲序列输出端，所述耦合器3右侧的第一个端口9通过光纤连接到光纤光栅4的左端，所述耦合器3右侧的第二个端口7为脉冲光纤激光器种子1的输出端，所述光纤光栅4的右端10通过光纤连接到回光消除部件5。其中，脉冲光纤激光器种子1可采用现有的任何一种脉冲光纤激光器实现，如采用半导体可饱和吸收镜的锁模激光器，该锁模激光器的详细资料可见Xiaolong Tian，Ming Tang，Xueping Cheng，PerryPing Shum，Yandong Gong，and Chinlon Lin发表的文章“High-energywave-breaking-free pulse from all-fiber mode-locked laser system”，Optics ExpressVo1.17，No.92009，第7222页至第7227页。隔离器2要求具有大于20dB的隔离度，耦合器2的结构为2×2类型，光纤光栅4为可调谐窄带反射型，根据需要选择合适参数的光纤光栅。回光消除部件5的功能是减小光纤光栅4的透过光谱成分对反射光谱成分的影响。