[发明专利]一种波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器及双波长锁模激光输出产生方法

说明书

本发明公开了一种波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器，双波长锁模光纤激光器包括有台式放大激光器泵浦源、波分复用器、偏振控制器I、铥钬共掺增益光纤、光纤耦合器、偏振无关隔离器和非线性偏振旋转人工可饱和吸收体，台式放大激光器泵浦源、波分复用器、偏振控制器I、铥钬共掺增益光纤、光纤耦合器、偏振无关隔离器和非线性偏振旋转人工可饱和吸收体依次连接形成光纤环形腔。本发明利用非线性偏振旋转人工可饱和吸收体实现了锁模激光，通过调节腔内偏振控制器I和偏振控制器II，有效改变了腔内双折射大小，从而控制腔内人工双折射滤波器的带宽，同时结合腔内的增益竞争，实现了超宽光谱间隔的双波长锁模脉冲输出。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，尤其涉及一种波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器及双波长锁模激光输出产生方法。

背景技术

多波长光纤激光器是一种结构紧凑、光束质量好、插入损耗低、能够实现多波长激光输出的激光器。单模光纤中通常具有较弱的双折射，利用光纤或某些光纤器件中的双折射所制成人工双折射滤波器会导致激光器输出多波长激光。早期的研究表明在液氮冷却至77K的温度下能降低掺铒光纤的均匀加宽线宽，从而获得多波长的激光输出。随后的一些研究也发现随着腔内双折射大小的不同，激光器可以输出不同数量波长的多波长激光。

掺铒光纤激光器所对应的1550nm波段正好应用于光纤通信窗口，随着光纤通讯技术的发展，对通信容量的需求也大大提高，所以研究者们大多将注意力投注在通信波段，而对其他波段的多波长激光器研究相对较少。除了在1550nm波段外，也有少量多波长激光器分别在1μm和2μm波段被研制出来。利用非线性偏振旋转技术已经可以在弱双折射全正色散的掺镱光纤激光器中产生波长可调谐和可开关的双波长耗散孤子锁模，以及利用非线性偏振演化锁模的掺铥光纤激光器中可以输出谐波锁模和类噪声脉冲同时存在的双波长锁模激光。

虽然2μm波段的双波长激光器已有报道，但波长间隔超过50nm的超宽光谱间隔双波长锁模激光器尚未出现。

发明内容

发明目的：针对目前尚未出现2μm超宽光谱间隔的双波长锁模光纤激光器的问题，本发明提出一种波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器及双波长锁模激光输出产生方法。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：

一种波长间隔超过50纳米的双波长锁模光纤激光器，所述双波长锁模光纤激光器包括有台式放大激光器泵浦源、波分复用器、偏振控制器I、铥钬共掺增益光纤、光纤耦合器、偏振无关隔离器和非线性偏振旋转人工可饱和吸收体，所述台式放大激光器泵浦源、波分复用器、偏振控制器I、铥钬共掺增益光纤、光纤耦合器、偏振无关隔离器和非线性偏振旋转人工可饱和吸收体通过单模被动光纤依次连接形成光纤环形腔；

所述非线性偏振旋转人工可饱和吸收体用于形成锁模激光，所述非线性偏振旋转人工可饱和吸收体包括有光纤起偏器和偏振控制器II，所述光纤起偏器通过单模被动光纤连接偏振控制器II。

更进一步地讲，所述波分复用器包括有波分复用器的泵浦端、波分复用器的信号端和波分复用器的公共端，所述波分复用器的泵浦端连接台式放大激光器泵浦源，所述波分复用器的信号端连接偏振控制器II，所述波分复用器的公共端连接偏振控制器I。

更进一步地讲，所述台式放大激光器泵浦源通过波分复用器的泵浦端将泵浦光输入光纤环形腔中，所述泵浦光经非线性偏振旋转人工可饱和吸收体所形成的非线性偏振旋转人工可饱和吸收体后形成锁模激光。

更进一步地讲，所述台式放大激光器泵浦源通过波分复用器的泵浦端为光纤环形腔提供泵浦光。

更进一步地讲，所述台式放大激光器泵浦源采用多模光纤耦合的光纤放大器，所述波分复用器的工作波长为1550/1950nm，所述偏振控制器I采用挤压式偏振控制器，所述铥钬共掺增益光纤采用3m长的铥钬共掺增益光纤作为增益介质。