[发明专利]一种基于Mamyshev振荡器差频的紧凑型可调谐红外激光器

权利要求书

1.一种基于Mamyshev振荡器差频的紧凑型可调谐红外激光器，其特征在于，包括：高功率Mamyshev振荡器和差频产生模块；高功率输出Mamyshev振荡器并设有两个输出端口，所述Mamyshev振荡器包括起振光模块、第一滤波分光模块和第二滤波分光模块；由脉冲种子源、光电开关和第三隔离器依次连接形成所述起振光模块；泵浦源、合束器、增益光纤、隔离器、滤波器和耦合器依次连接形成所述第一滤波分光模块；所述耦合器设有两个输入端口和两个输出端口，其中一个输入端连接所述滤波器的输出端，另外一个输入端与所述起振光模块中的第三隔离器的输出端相连；第二泵浦源、合束器、第二增益光纤、第二隔离器、第二滤波器和第二耦合器依次连接形成所述第二滤波分光模块，所述第二耦合器设有一个输入端口和两个输出端口，其输入端与所述第二滤波器的输出端相连；所述合束器的信号输入端和所述耦合器的其中一个输出端相连，所述合束器的信号输入端和所述第二耦合器的其中一个输出端相连，从而形成闭合回路，构成所述高功率输出Mamyshev振荡器，在所述起振光模块的作用下，维持脉冲运转；

所述耦合器和所述第二耦合器的各自的第二个输出端口作为所述高功率输出Mamyshev振荡器的两路输出口；

差频产生模块设有两路输入端口，分别为所述高功率输出Mamyshev振荡器的两路输出端口，通过第二合束器合为一束，第二合束器后依次紧接准直器、半波片、聚焦透镜、红外非线性晶体、聚焦透镜和滤波片，形成所述差频产生模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于Mamyshev振荡器差频的紧凑型可调谐红外激光器，其特征在于，所述脉冲种子源为主动或被动方式产生的脉冲光源，其工作波长在所述第二增益光纤的增益光谱范围内；所述滤波器和所述第二滤波器的工作波长分别在第二增益光纤和增益光纤的增益光谱范围内，且所述滤波器和所述第二滤波器的工作波长不同，用于抑制连续光成份。

3.根据权利要求1所述的一种基于Mamyshev振荡器差频的紧凑型可调谐红外激光器，其特征在于，所述光电开关为声光调制器或电光调制器。

根据权利要求1所述的一种基于Mamyshev振荡器差频的紧凑型可调谐红外激光器，其特征在于，所述滤波器和所述第二滤波器的工作波长和工作带宽能通过手动或电动方式调节。

4.根据权利要求1所述的一种基于Mamyshev振荡器差频的紧凑型可调谐红外激光器，其特征在于，所述的增益光纤和第二增益光纤为同种稀土掺杂光纤且具有宽增益光谱宽度，所述稀土掺杂光纤包括以下光纤之一：掺铒光纤、掺铥光纤、掺钬光纤以及铥钬共掺光纤。

5.根据权利要求1所述的一种基于Mamyshev振荡器差频的紧凑型可调谐红外激光器，其特征在于，增益光纤、隔离器之间设有高非线性光纤，第二增益光纤、第二隔离器之间设有第二高非线性光纤、所述所述第二高非线性光纤是普通硅基单模高非线性光纤(HNLF)或者单模高非线性光子晶体光纤(HNL-PCF)。

6.根据权利要求1所述的一种基于Mamyshev振荡器差频的紧凑型可调谐红外激光器，其特征在于，所述高功率输出Mamyshev振荡器的光路采用全保偏光纤结构或者非保偏光纤结构。

7.根据权利要求1所述的一种基于Mamyshev振荡器差频的紧凑型可调谐红外激光器，其特征在于，所述第二合束器、所述准直器、所述半波片和所述聚焦透镜的工作带宽能够覆盖所述滤波器和所述第二滤波器的工作区间。

8.根据权利要求1所述的一种基于Mamyshev振荡器差频的紧凑型可调谐红外激光器，其特征在于，所述聚焦透镜和所述准直透镜均为消色差双胶合透镜。

9.根据权利要求1所述的一种基于Mamyshev振荡器差频的紧凑型可调谐红外激光器，其特征在于，所述红外非线性晶体选择ZnGeP₂(ZGP)、AgGaSe₂、GaAs、OP-GaP或者GaSe晶体，其厚度T范围为0.1-100mm。

10.根据权利要求1所述的一种基于Mamyshev振荡器差频的紧凑型可调谐红外激光器，其特征在于，所述准直透镜为硒化锌(ZnSe)或硫化锌(ZnS)消色差胶合透镜。所述滤波片为红外长通或带通滤光片。