[实用新型]1064nm脉冲光纤激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤激光器技术领域，尤其涉及一种1064nm脉冲光纤激光器。

背景技术

大气中的气体分子和悬浮粒子是光的主要吸收体，气体分子主要是水蒸气、二氧化碳和臭氧分子的吸收，其他分子的吸收在大多数的激光应用中可以忽略。可见光波段激光和1.06um、1.54um、1.57um波长光的大气吸收衰减最小。而镱离子本身能级结构简单不会出现掺铒光纤常见的浓度淬灭现象，所以1.06um光纤激光器功率制约更小。1.06um光纤激光器凭借其泵浦阈值功率低、转换效率高、结构紧凑、散热好、结构紧凑，成为当前激光领域的研究热点。凭借其以上特点该波段激光被广泛应用于激光雷达、激光测距、3D扫描等领域。在探测传感应用方面窄脉宽激光可以有效提高系统的探测精度，目前声光和电光调Q掺镱1064nm脉冲光纤激光器的脉宽都在几十纳秒水平很难继续把脉宽压窄，MOPA(MasterOscillatorPower-Amplifier，主振荡功率放大)结构的1064nm脉冲光纤激光器可以实现几纳秒甚至亚纳秒的脉冲宽度，但亚纳秒的脉冲宽度时种子源功率水平为几百nw至几uw，如何在保证较高信噪比的同时实现如此微弱信号的放大是限制窄脉宽激光器发展的关键问题。此外激光雷达、3D测绘等探测领域都希望能在不影响激光功率的同时进一步缩小激光器体积实现更高的集成度。

普通窄脉宽1064nm的MOPA结构脉冲光纤激光器一般都是采用两级放大，需要两个多模泵浦源，这种结构两级放大都需要独立的电路驱动，在电路方面就无法达到足够的小型化。也有窄脉宽1064nm信号光直接经过一级放大的方案，但这种方案的信噪比较低，输出功率也明显低于前一种两级放大方式。

综上可知，现有的激光器，在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

实用新型内容

针对上述的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种1064nm脉冲光纤激光器，实现亚纳秒级、窄脉宽、高信噪比、高功率、小体积，提高1064nm脉冲光纤激光器在传感测绘方面的应用价值。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种1064nm脉冲光纤激光器，包括电路模组和光路模组，所述光路模组包括用于预放大级的第一光纤放大器和用于主功率放大级的第二光纤放大器，所述预放大级和所述主功率放大级共用同一多模半导体激光器；所述第一光纤放大器还包括一往返机构，信号光往返两次经过所述往返机构进行预放大；所述第二光纤放大器设置有正向泵浦或反向泵浦。

根据本实用新型所述光纤激光器，所述往返机构包括三端口环形器、第一合束器、第一增益光纤和窄带反射镜，且在所述单模半导体激光器后接所述三端口环形器，依次连接所述第一合束器、所述第一增益光纤和所述窄带反射镜，所述信号光经过所述第一增益光纤进行预放大，所述窄带反射镜将噪声滤除；

所述光路模组还包括单模半导体激光器、第一光在线隔离器、模式匹配器、窄带滤波器、第二光在线隔离器和输出跳线；

所述第一光纤放大器包括依次连接的所述多模半导体激光器、多模分束器和所述往返机构，所述信号光经所述第一增益光纤和所述多模半导体激光器经过所述多模分束器分别接入所述预放大级和所述主功率放大级；所述第二光纤放大器包括所述多模半导体激光器、所述多模分束器、第二合束器和第二增益光纤；

所述信号光经过所述第二光纤放大器进行主功率放大，经过所述窄带滤波器对噪声光滤除，再经所述第二光在线隔离器后通过所述输出跳线输出。

根据本实用新型所述光纤激光器，所述三端口环形器是1064nm三端口环形器，所述多模半导体激光器是915nm多模半导体激光器，所述窄带反射镜是1064nm窄带反射镜，所述信号光为1064nm信号光。

根据本实用新型所述光纤激光器，所述三端口环形器控制光路传输方向，第一端口输入的所述信号光只从第二端口输出，所述第二端口输入的信号光只从第三端口输出。

根据本实用新型所述光纤激光器，所述三端口环形器内部三个端口设置的准直器都为准直扩束的准直器。

根据本实用新型所述光纤激光器，所述第二光纤放大器结构中设置的是正向泵浦，所述第二合束器的信号输入端与模式匹配器连接，所述第二合束器的信号输出端与所述第二增益光纤连接，所述第二增益光纤与所述窄带滤波器输入端连接。

根据本实用新型所述光纤激光器，所述第一增益光纤和所述第二增益光纤都是掺镱双包层光纤。