[发明专利]1.7μm波段波长和重频可调的皮秒脉冲光源

说明书

1.7μm波段波长和重频可调的皮秒脉冲光源，属于生物医学光源领域，为解决现有的1.7μm波段脉冲光源装配复杂、环境稳定性较差、重复频率调谐难的问题，1550nm波段激光器、强度调制器一、掺铒光纤放大器一、ASE滤波器、强度调制器二、强度调制器三、掺铒光纤放大器二、高非线性光纤、1.7μm波段波分复用器和1.7μm波段滤波器依次光纤连接；任意波形发生器的三个电端口分别连接微波放大器一、微波放大器二和微波放大器三；微波放大器一连接强度调制器一，微波放大器二连接强度调制器二，微波放大器三连接强度调制器三；1.7μm波段滤波器的末端为光源输出端；在生物治疗、中红外激光器等领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物特殊波段可调谐光源，具体涉及一种1.7μm波段波长和重频可调的皮秒脉冲光源，属于生物医学光源领域。

背景技术

1.7μm波段处于1.45μm和1.9μm两个水吸收峰间的波谷，同时处于脂肪和胶原的高吸收峰。由于生物组织含有大量水分子，基于1.7μm波段光源的探测成像仪器吸收损耗低，成像深度大。为此1.7μm波段光源在光学相干层析成像(OCT)、多光子荧光显微成像(MFLM)、激光手术等领域有着重要应用。除了生物医学方面的研究，由于1.7μm波段覆盖了某些聚合分子的共振波段(1720nm),可以被用作激光加工和激光成型等方面。1.7μm波段高功率激光器也可用作4μm波段泵浦源，产生中红外激光输出。另外为解决现有的通信波段日趋饱和，需要探索新的技术手段来满足日益增加的通信容量，更长波段(如1.7μm波段)的推进就成为了必要。为此1.7μm波段(1650-1750nm)的激光光源受到大量的关注，国内外已有大量学者对其进行研究。现有1.7μm波段的脉冲光源多采用传统的锁模、孤子自频移等方法，存在装配复杂、环境稳定性较差、重复频率调谐难等问题。

中国专利申请号为201610305758.5，名称为“一种高功率可调谐1.7μm锁模光纤激光器”，该光源结构如图1所示，所述高功率种子源部分包括腔体部分和空间部分，其中：腔体部分包括半导体光泵浦1、光纤合束器2、色散补偿光纤3、第一光纤准直器4、双包层增益光纤12；空间光路部分包括第一1/4波片5、第一1/2波片6、偏振分束棱镜7、双折射滤波片8、第一光隔离器9、第二1/4波片10；所述孤子自频移部分包括宽带平面高反镜13、第二光隔离器14、第二1/2波片15、透镜16和孤子自频移装置17；所述高功率种子源部分为按顺序熔接在一起的半导体光泵浦1、光纤合束器2、色散补偿光纤3和第一光纤准直器4；所述光纤合束器2的另一输出端与双包层Er:Yb共掺增益光纤12、第二光纤准直器11顺序熔接；在第一光纤准直器4和第二光纤准直器11设置空间光路部分，所述空间光路依次为第一1/4波片5、第一1/2波片6、偏振分束棱镜7、双折射滤波片8、第一光隔离器9、第二1/4波片10；所述孤子自频移部分是光路中依次放置的第二光隔离器14、第二1/2波片15、透镜16和孤子自频移装置17。高功率种子源部分为所设计的1550nm波段可调谐锁模光纤激光器，高功率1550nm激光进入孤子自频谱装置完成1550nm波段到1.7μm波段的转换，可实现自启锁模激光输出和高功率调谐输出。

然而，该光纤激光器存在以下缺陷：1)采用了较多的空间光元件(如偏振分束棱镜、1/4波片、1/2波片等)，腔内存在有空间光耦合到单模光纤结构，所以该装置装配复杂及环境稳定性较差；2)1550nm波段锁模光纤激光器部分，腔长固定，所以产生的1.7μm波段激光信号重复频率调谐难。

发明内容

本发明为解决现有的1.7μm波段脉冲光源装配复杂、环境稳定性较差、重复频率调谐难的问题，提出了一种适合全光纤、稳定性好的1.7μm波段波长和重频可调谐皮秒脉冲光源。

本发明采取以下技术方案：

1.7μm波段波长和重频可调谐皮秒脉冲光源，其特征是，