[实用新型]双谐振腔耦合的全光纤化调Q锁模脉冲激光器

说明书

本实用新型公开了一种双谐振腔耦合的全光纤化调Q锁模脉冲激光器，包括泵浦装置、激光谐振腔、增益光纤和激光输出装置，所述激光器具有线形腔或环形腔结构，以输出脉冲激光，其中，泵浦装置包括泵浦源、光纤合束器和波分复用器；激光谐振腔包括第一反射型光纤布拉格光栅、第二反射型光纤布拉格光栅、半导体可饱和吸收镜、第三反射型光纤布拉格光栅、全反镜；增益光纤包括第一增益光纤和第二增益光纤；激光输出装置包括光隔离器、环形器以及光纤分束器。本实用新型是全光纤结构，设计简单、结构紧凑，能有效的提高激光的输出效率及其稳定性，可输出具有高的单脉冲能量和窄的脉冲宽度的调Q锁模脉冲。

技术领域

本实用新型属于激光技术、光纤光学及非线性光学领域技术领域，特别涉及一种双谐振腔耦合的全光纤化调Q锁模脉冲激光器。

背景技术

光纤激光器因其具有体积小、重量轻、转换效率高、结构紧凑、成本低廉、易于散热、输出光束质量好、易于维护等优点，近些年来成为激光领域的研究热点之一，并在很多领域得到了广泛的应用，如激光加工、激光医疗、光通信、国防军事以及科学研究等领域。

目前，在光纤激光器中，实现脉冲的方式有两种：一种是调Q，又分为主动调Q和被动调Q，利用调Q方式得到的脉冲宽度一般是μs～ns量级；另一种是锁模，分为主动锁模和被动锁模，所实现的脉冲宽度一般在ps～fs量级。这两种方式分别用来实现高的单脉冲能量和窄的脉冲宽度，将这两种方式结合起来，就是调Q锁模技术，调Q锁模具体是指在调Q包络下实现锁模脉冲幅度的周期性调制。利用该技术可以同时满足对高的单脉冲能量和窄的脉冲宽度的需求，因此调Q锁模脉冲光纤激光器在激光加工、超快生物学、光通信等领域具有很重要的研究价值。

实用新型内容

针对现有技术中存在的光路系统复杂，损耗大，成本高、抗环境干扰能力差，同时调Q激光器脉宽不够窄、锁模激光器单脉冲能量不够高等技术问题，本实用新型提供一种双谐振腔耦合的全光纤化调Q锁模脉冲激光器，利用掺杂稀土光纤作为可饱和吸收体，实现被动调Q，同时利用反射式可饱和吸收体实现被动锁模，并且将泵浦输入装置置于腔外，腔内无需额外的调制器件，大大降低了谐振腔的损耗，实现了高集成度、高效率、高稳定性的激光系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种双谐振腔耦合的全光纤化调Q锁模脉冲激光器，包括泵浦装置、激光谐振腔、增益光纤和激光输出装置，所述激光器具有线形腔或环形腔结构，以输出脉冲激光，其中，

所述泵浦装置包括泵浦源、光纤合束器和波分复用器；所述激光

谐振腔

包括第一反射型光纤布拉格光栅、第二反射型光纤布拉格光栅、半导体可饱和吸收镜、第三反射型光纤布拉格光栅、全反镜；

所述增益光纤包括第一增益光纤和第二增益光纤；

所述激光输出装置包括光隔离器、环形器以及光纤分束器；

当采用线形腔结构时，所述第一反射型光纤布拉格光栅与第二反射型光纤布拉格光栅构成内谐振腔，所述内谐振腔内包括第一增益光纤；半导体可饱和吸收镜与第三反射型光纤布拉格光栅构成外谐振腔，所述外谐振腔内包含第二增益光纤，并且内谐振腔也包含在外谐振腔之中；

其中，所述泵浦源与光纤合束器的泵浦输入端连接，所述光纤合束器的信号输入端与光隔离器相连接，所述光纤合束器的公共端与第三反射型光纤布拉格光栅的一端连接，所述第三反射型光纤布拉格光栅的另一端依次连接第二增益光纤和第一反射型光纤布拉格光栅，所述第一反射型光纤布拉格光栅的另一端依次与第一增益光纤、第二反射型光纤布拉格光栅的一端连接，所述第二反射型光纤布拉格光栅的另一端直接与半导体可饱和吸收镜接触；