[发明专利]一种全光纤环形被动锁模激光器

说明书

本发明属于激光器技术领域，公开了一种全光纤环形被动锁模激光器，包括光纤光栅、透射式可饱和吸收体、波分复用器、掺稀土光纤、光纤输出耦合器和泵浦源；所述光纤光栅、透射式可饱和吸收体、波分复用器、掺稀土光纤和光纤输出耦合器通过单模光纤连接构成环形谐振腔，所述光纤光栅、透射式可饱和吸收体、波分复用器、掺稀土光纤和光纤输出耦合器之间的相对位置可调；所述泵浦源的输出端与波分复用器相连，光纤输出耦合器的一端作为脉冲激光输出端；所述光纤光栅的第一端和第二端分别作为环形谐振腔的两端，光脉冲在谐振腔内单次往返时被光纤光栅反射两次；本发明提供的环形谐振腔结构简单，能够获得光谱形状更加稳定、脉冲能量更高的锁模脉冲。

技术领域

本发明属于激光器技术领域，更具体地，涉及一种全光纤环形被动锁模激光器。

背景技术

在激光领域，超短(皮秒或者飞秒)光脉冲一般通过锁模激光器来产生，锁模激光器分为主动锁模和被动锁模两类；其中，主动锁模激光器中需设置调制器，增加了系统复杂度和成本；被动锁模激光器可以实现腔内不插入任何调制器的情况下输出超短脉冲，结构简单，成本低，易于与光纤兼容。

全光纤锁模激光器通常使用可饱和吸收体来实现被动锁模；常见的全光纤锁模激光谐振腔结构包括法布里-帕罗(F-P)结构，环形结构，以及8字形和9字形结构；现有的锁模激光器存在以下缺点：

1、传统的法布里-帕罗(F-P)结构，谐振腔内由于存在光纤色散与非线性效应，导致脉冲不稳定，光谱展宽导致光谱发生变化，无法获得稳定的目标光脉冲；

2、传统的腔形结构或结构简单的全光纤环形结构，谐振腔中由于非线性效应对脉冲能量的限制，导致无法获得高能量脉冲。

发明内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种全光纤环形被动锁模激光器，其目的在于解决现有的锁模激光器存在输出光谱不稳定、能量低的问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种全光纤环形被动锁模激光器，包括光纤光栅、透射式可饱和吸收体、波分复用器、掺稀土光纤、光纤输出耦合器和泵浦源；

光纤光栅、透射式可饱和吸收体、波分复用器、掺稀土光纤和光纤输出耦合器通过单模光纤连接构成环形谐振腔，光纤光栅、透射式可饱和吸收体、波分复用器、掺稀土光纤和光纤输出耦合器之间的相对位置可调；泵浦源的输出端与波分复用器相连，光纤输出耦合器的一端作为脉冲激光输出端；光纤光栅的第一端和第二端分别作为环形谐振腔的两端，光脉冲在谐振腔内单次往返时被光纤光栅反射两次。

优选的，上述全光纤环形被动锁模激光器，其泵浦源的输出端与波分复用器的第一端相连，波分复用器的第二端与掺稀土光纤的第一端相连，掺稀土光纤的第二端与光纤输出耦合器的第一端相连，光纤输出耦合器的第二端与光纤光栅的第一端相连，光纤光栅的第二端与透射式可饱和吸收体的第一端相连，透射式可饱和吸收体的第二端与波分复用器的第三端相连；所述光纤输出耦合器的第三端作为脉冲激光输出端。

优选的，上述全光纤环形被动锁模激光器，其光纤光栅为具有预设色散量的光纤啁啾布拉格光栅，从所述光纤啁啾布拉格光栅的第一端和第二端反射的信号光会获得相反的色散量；光纤啁啾布拉格光栅的脉冲展宽作用可以降低谐振腔内的非线性效应，减小非线性效应对信号脉冲的影响，获得更高的脉冲输出功率。

优选的，上述全光纤环形被动锁模激光器，其单模光纤是保偏光纤。

优选的，上述全光纤环形被动锁模激光器，其单模光纤是非保偏光纤。

优选的，上述全光纤环形被动锁模激光器，还包括色散补偿器，该色散补偿器设于环形谐振腔的任意位置处，用于补偿谐振腔内的各器件以及单模光纤的色散，使谐振腔产生更短的锁模脉冲。