[发明专利]振幅调制频率可调2um单频脉冲光纤激光器

说明书

技术领域

本发明属于中红外激光器，特别是一种振幅调制频率可调2μm单频脉冲光纤激光器。

背景技术

中红外激光器广泛应用于激光测距，激光遥感，激光成像，光电对抗，医学诊断和治疗，材料处理，光学信号处理，数据处理等领域。在一些领域中，需要达到高峰值功率，高光束质量，高重复频率，窄线宽技术，单纵模，信噪比高和频率可调等要求。基于振幅调制及相位调制的布里渊激光器单频脉冲光纤激光器相对于其他种类的激光器更容易满足上述要求，可做成轻型，紧凑，高效器件，能够满足各个领域对技术指标的要求。

国内外学者对于中红外激光器进行了大量的理论和实践工作，现在产生2μm光纤单频脉冲激光的技术正趋于成熟。已有获得2μm单频脉冲光纤激光的主要方法是用MOPA方式对种子脉冲光进行放大，由于受种子光线宽的限制，线宽要求在某些领域很难达到要求，同时受自发幅射及种子源本身信噪比的影响，输出光信噪比较低，由于某些应用对输出频率也有所要求，当前技术也无法满足频率可调的要求。为满足在某些领域需要的窄线宽，频率可调，结构简单，稳定性好，成本比较低的中红外激光器，可以利用振幅调制器调制布里渊激光器环形腔内泵浦光振幅，利用相位调制器调制布里渊环形腔stokes光相位实现这一目的。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种振幅调制频率可调的2um单频脉冲光纤激光器，该激光器具有结构简单、稳定性好、光束质量高、整机成本较低的特点。

本发明的技术解决方案如下：

一种振幅调制频率可调的2um单频脉冲光纤激光器，特点在于其构成包括：种子光源、第一光纤隔离器、第一光纤合束器、第一泵浦光、第一掺铥光纤、第二光纤隔离器、第二光纤合束器、第二泵浦光、第二掺铥光纤、环形器、单模光纤、偏振控制器、振幅调制器、相位调制器、耦合器，所述的种子光源与所述的第一光纤隔离器的输入端相连，该第一光纤隔离器的输出端与所述的第一光纤合束器的第一输入端相连，第一泵浦光与所述的第一光纤合束器的第二输入端相连，该第一光纤合束器的输出端经第一掺铥光纤与所述的第二光纤隔离器的输入端相连，该第二光纤隔离器的输出端接所述的第二光纤合束器的第一输入端，所述的第二泵浦光与所述的第二光纤合束器的第二输入端相连，该第二光纤合束器的输出端经第二掺铥光纤接所述的环形器的第一端口，该环形器的第二端口依次经所述的振幅调制器、相位调制器、偏振控制器、单模光纤、耦合器的第一端口、耦合器的第三端口与所述的环形器的第三端口相连构成激光环形腔，该耦合器的第二端口为激光器的输出端。

所述的种子光源是带尾纤2μm DFB固体激光器。

所述泵浦光1中心波长为793±3nm,光纤芯径105/125μm，最大输出功率12W.

所述第一掺铥光纤为双包层光纤,10/130NA=0.15/0.46，吸收系数3dB/m@793nm，长度4m.

所述泵浦光2中心波长为793±3nm,光纤芯径105/125μm，最大输出功率12W.

所述第二掺铥光纤为双包层光纤,10/130NA=0.15/0.46，吸收系数3dB/m@793nm，长度4m.

本发明的工作情况如下：

种子光源为2μm DFB带尾纤固体激光器，将种子光经过两级光纤放大器后作为泵浦光通过环形器进入腔长较短的环形腔，基于受激布里渊激光器产生超窄线宽激光，利用振幅调制器对泵浦光的振幅进行调制，使最终输出为脉冲单频激光器，利用相位调制对stokes光相位进行调制，实现激光器的频率可调。这种激光器优点在于利用受激布里渊散激光器可以产生超窄线宽激光。由于自发幅射光、泵浦光与受激布渊散射光方向相反，同时环形腔的选频特性使得输出光信噪比相当高。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明基于受激布里渊及环形腔产生超窄线宽激光，利用振幅调制器对泵浦光振幅进行调制，使最终输出为脉冲单频激光器，系统同时实现了超窄线宽、高信噪比频率可调等应用要求。

附图说明

图1为本发明振幅调制频率可调的2um单频脉冲光纤激光器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做详细的说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本发明实施例包括种子光功率放大和布里渊激光器两部分组成。更具体的说，本发明由如下器件构成：