[发明专利]一种2μm耗散孤子共振锁模光纤激光器

权利要求书

1.一种2μm耗散孤子共振锁模光纤激光器，其特征在于：包括：泵浦源(1)和光纤环形腔；

泵浦源(1)，通过光学激励，产生793nm波长的泵浦光脉冲；

光纤环形腔，包括：第一波分复用器(2)、掺铥光纤(3)、第二波分复用器(4)、光隔离器(5)、第一光纤耦合器(6)、光纤非线性环形反射镜和滤波器(9)；其中，光纤非线性环形反射镜包括：第二光纤耦合器(7)和氟化物超平坦色散补偿光子晶体光纤(8)，第二光纤耦合器(7)的第一输出端口(7c)与第二输出端口(7d)通过氟化物超平坦色散补偿光子晶体光纤(8)连接；

所述的泵浦源(1)与第一波分复用器(2)的泵浦端口(2a)连接，第一波分复用器(2)的公共端口(2c)依次经掺铥光纤(3)、第二波分复用器(4)、光隔离器(5)、连接至第一光纤耦合器(6)的能量输入端口(6a)，第一光纤耦合器的能量输出端口(6b)连接至光纤非线性环形反射镜的输入端口(7a)，反射镜的反射端口(7b)经滤波器(9)连接至第一波分复用器的信号端口(2b)；各部件之间通过单模正色散光纤(10)连接，稳定的2μm耗散孤子共振脉冲从第一光纤耦合器(6)的50％能量输出端口(6c)输出；

793nm波长的泵浦光脉冲的信号流向顺次为：第一波分复用器(2)、掺铥光纤(3)、第二波分复用器(4)，然后从第二波分复用器(4)的输出端口(4d)流出；

793nm波长的泵浦光脉冲在经过掺铥光纤(3)时产生2μm波长的光；

2μm波长的光脉冲的流向顺次为：掺铥光纤(3)、第二波分复用器(4)、光隔离器(5)、第一光纤耦合器(6)、非线性光纤环形镜、滤波器(9)、第一波分复用器(2)，然后流回掺铥光纤(3)；

所述氟化物超平坦色散补偿光子晶体光纤(8)长度为3m，纤芯和包层均由基底材料ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF制成，基底材料内具有沿着光纤轴线平行设置的多个空气孔；最内层空气孔的孔心之间形成的圆所包围的区域为纤芯，其余基底材料和所有空气孔构成包层；

所述氟化物超平坦色散补偿光子晶体光纤(8)的任意横截面上，多个空气孔沿着光纤的轴心呈多层分布，轴心有一个圆形空气孔，其余每层的空气孔均形成正六边形；任意两个相邻空气孔的孔心之间的距离均为P＝1.5μm，轴心空气孔的直径a为0.42μm，最内层空气孔的直径d1均为0.7μm，其余空气孔的直径d为1μm；在中心亚波长尺度的空气孔和包层空气孔的作用下，可以极大的改变光纤的色散特性；

所述滤波器(9)为带宽为9nm的带通滤波器。

2.如权利要求1所述的一种2μm耗散孤子共振锁模光纤激光器，其特征在于：所述泵浦源(1)为单模光纤耦合的半导体激光器，其中心波长为793nm，对应于掺铥光纤(3)的泵浦吸收峰。

3.如权利要求1所述的一种2μm耗散孤子共振锁模光纤激光器，其特征在于：所述第一波分复用器(2)和第二波分复用器(4)的工作波长分别是793nm和2000nm，所述第一波分复用器(2)和第二波分复用器(4)的尾纤类型均为单模正色散光纤。

4.如权利要求1所述的一种2μm耗散孤子共振锁模光纤激光器，其特征在于：所述掺铥光纤(3)长度为60cm。

5.如权利要求1所述的一种2μm耗散孤子共振锁模光纤激光器，其特征在于：所述光隔离器(5)采用中心波长为2000nm的与偏振无关的隔离器，所述光隔离器的尾纤类型为单模正色散光纤。

6.如权利要求1所述的一种2μm耗散孤子共振锁模光纤激光器，其特征在于：所述第一光纤耦合器(6)采用50:50光纤耦合器，所述光纤耦合器的尾纤类型为单模正色散光纤。

7.如权利要求1所述的一种2μm耗散孤子共振锁模光纤激光器，其特征在于：所述第二光纤耦合器(7)采用20:80光纤耦合器，所述光纤耦合器的尾纤类型为单模正色散光纤。