[发明专利]一种高重频、亚纳秒的全光纤绿光和紫外激光器

说明书

本发明公开了一种高重频、亚纳秒的全光纤绿光和紫外激光器，涉及激光器技术领域，包括单频连续窄线宽的DFB‑LD半导体种子源激光器、DFB‑LD半导体种子源激光器输出端的轴线上依次设置环形器、光栅MSG以及马赫‑曾德尔强度调制器；经过级联的两个马赫‑曾德尔强度调制器调制后得到可调的亚纳秒种子源光脉冲信号，所述亚纳秒种子源光脉冲信号经过一级放大、二级放大、三级放大以及级联变频实现高效倍频，将脉宽，重频可以任意调节的半导体种子源进行多级放大实现的高功率脉冲输出，无论是脉宽还是重复频率都有很大的调节范围，也可以实现从高重频以及超窄脉宽调谐，平均功率可以做到数千瓦乃至上万瓦，能够满足工业加工中日益增长的功率需求。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，具体是一种高重频、亚纳秒的全光纤绿光和紫外激光器。

背景技术

近年来，固体激光器得到迅速的发展，绿光激光器越来越受到人们的重视。绿光激光器输出波长短、加工精度高，因此在陶瓷片、玻璃、PCB板、太阳能电池片等材料的切割、钻孔等方面有非常广泛的应用，特别是亚纳秒的绿光激光器在激光微加工、激光探测和显示灯方面有着显著的应用价值。

在现有技术中，申请号为CN201410295146.3的专利文件公开的一种高重频窄脉宽绿光单模激光器以及申请号为CN201810974644.9的专利文件公开的一种亚纳秒绿光激光器都是使用全空间结构的固体绿光激光器；1.固体绿光激光器由于是全空间结构，所以对稳定性，环境洁净度要求都比较高，在实际工业应用中无法做到长期稳定可靠工作，免维护；2.固体激光器的激光脉冲重复频率最高只能到几百kHz，因此对于加工效率要求更高的应用(重频几MHz至几十上百MHz)无法满足需求；3.固体激光器的脉宽目前最窄只能到10ns量级，无法满足更精密加工需求(一般需要100ps～1ns)；4.固体激光器由于热透镜效应的影响和限制，最高平均功率受限，一般最高只能输出不超过百瓦量级的信号光，无法满足业界日益增加的功率提升要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高重频、亚纳秒的全光纤绿光和紫外激光器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高重频、亚纳秒的全光纤绿光和紫外激光器，包括单频连续窄线宽的DFB-LD半导体种子源激光器、所述DFB-LD半导体种子源激光器输出端的轴线上依次设置环形器、光栅MSG以及马赫-曾德尔强度调制器；

经过级联的两个马赫-曾德尔强度调制器调制后得到可调的亚纳秒种子源光脉冲信号，所述亚纳秒种子源光脉冲信号依次经过一级放大、二级放大、三级放大以及级联变频实现高效倍频。

优选的，所述单频连续窄线宽的DFB-LD半导体种子源激光器功率为30mW-100mW，所述亚纳秒种子源光脉冲信为高消光比为50～60dB，脉宽150ps～2ns的可调脉冲信号。

优选的，所述一级放大包括依次布设的保偏隔离器滤波器、掺镱光纤、锁波长976nm的泵浦源LD以及双端单模WDM的放大结构，该掺镱光纤的纤芯是5μm，包层130μm；

所述二级放大包括依次布设的全光纤模拟适配器MFA、保偏隔离器滤波器、掺镱光纤、(2+1)Combiner合束器以及锁波长976nm的泵浦源LD，该掺镱光纤的纤芯是12μm，包层130μm；

所述三级放大包括依次布设的全光纤模拟适配器MFA、保偏隔离器滤波器、大模场掺镱手性光纤、(6+1)Combiner合束器、FBG光纤光栅、锁波长976nm的泵浦源LD以及偏振分析仪，所述大模场掺镱手性光纤的纤芯是33um，包层125um。

优选的，所述级联变频包括依次布设的双级空间光隔离器、准直透镜、聚焦透镜以及三硼酸锂晶体。