[发明专利]一种集成化相位偏置器及应用集成化相位偏置器的光纤激光器

说明书

本发明公开了一种应用集成化相位偏置器的光纤激光器，光纤耦合器第一双向输出端连接有锁模脉冲发生器，光纤耦合器第二双向输出端连接有波分复用器、相位偏置器，相位偏置器另一端与光纤耦合器第三双向输出端连接，相位偏置器包括有封装管，封装管两端分别固定有第一保偏光纤、第二保偏光纤，第一保偏光纤和第二保偏光纤的光路之间顺次设有第一准直透镜、起偏器、第一法拉第旋转器、双折射波片、第二法拉第旋转器、第二准直透镜，波分复用器与第一保偏光纤或第二保偏光纤连接，光纤耦合器第三双向输出端与第一保偏光纤或第二保偏光纤连接，实现光纤激光器中自启动和长期稳定的锁模，降低锁模光纤激光器对环境稳定性的依赖性。

[技术领域]

本发明涉及光纤激光技术，尤其涉及一种集成化相位偏置器及应用该相位偏置器的光纤激光器。

[背景技术]

随着科技的进步，超短脉冲光纤激光器在科学研究和工业加工中的应用越来越广泛，起到了不可替代的作用。超短脉冲光纤激光器具有脉宽窄，峰值功率高的特点。但是对比传统调Q激光器，锁模激光器难于自启动、易受外界干扰，价格高，妨碍了其应用。

非线性环路反射镜、可饱和吸收体、非线性偏振旋转是光纤激光器的三种主流锁模方案：非线性环路反射镜构成的8字型锁模光纤激光器锁模难以自启动，需要借助外部调节，输出为非保偏脉冲；可饱和吸收体锁模激光器中半导体可饱和吸收体使用寿命短，在高功率下容易损坏，输出功率低；其他碳基可饱和吸收体在恶劣环境中容易质变并失去锁模启动功能。上述的非线性偏振旋转锁模光纤激光器，可以提供非常高的平均功率，而且采用不同的机制形成脉冲，获得大范围不同的重复频率、皮秒或飞秒脉冲列，但是这种锁模机制是采用非保偏光纤，所以外界对光纤的扰动会改变光纤中的双折射和非线性效应，从而引起激光器的失锁，因此对环境依赖性很强。

其中，非线性环路反射镜制成的8字型光纤激光器可以提供锁模脉冲，但是该方式产生的锁模激光器基本上不能实现自启动，原因在于其环路是零偏置。而在零偏置情况下，环路反射镜对非线性相移的敏感度很小，环路中需要很强的光功率才能实现锁模，因此需要一个相位偏置实现同一光纤中相向传播光的光程不同，使其产生相移。

[发明内容]

本发明克服了上述技术的不足，提供了一种集成化相位偏置器及应用集成化相位偏置器的光纤激光器，实现光纤激光器中自启动和长期稳定的锁模，降低锁模光纤激光器对环境稳定性的依赖性。

为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种集成化相位偏置器，包括有封装管1，所述封装管1两端分别固定有第一保偏光纤21、第二保偏光纤22，所述第一保偏光纤21和第二保偏光纤22之间的光路顺次设有第一准直透镜31、起偏器4、第一法拉第旋转器51、双折射波片6、第二法拉第旋转器52、第二准直透镜32。

所述第一保偏光纤21固定于第一光纤夹持器71上，所述第二保偏光纤22固定于第二光纤夹持器72上。

所述第一保偏光纤21和第二保偏光纤22均为保偏增益光纤、大模场面积保偏光纤、大模场面积双包层保偏光纤或保偏光子晶体光纤。

一种应用集成化相位偏置器的光纤激光器，包括有光纤耦合器8，所述光纤耦合器8第一双向输出端连接有锁模脉冲发生器9，所述光纤耦合器8第二双向输出端连接有波分复用器10、相位偏置器11，所述相位偏置器11另一端与光纤耦合器8第三双向输出端连接，所述相位偏置器11包括有封装管1，所述封装管1两端分别固定有第一保偏光纤21、第二保偏光纤22，所述第一保偏光纤21和第二保偏光纤22的光路之间顺次设有第一准直透镜31、起偏器4、第一法拉第旋转器51、双折射波片6、第二法拉第旋转器52、第二准直透镜32，所述波分复用器10与第一保偏光纤21或第二保偏光纤22连接，所述光纤耦合器8第三双向输出端与第一保偏光纤21或第二保偏光纤22连接。

所述锁模脉冲发生器9为光线反射装置、色散补偿装置或空间滤波装置。