[发明专利]一种自脉冲激光器及脉冲产生方法

说明书

本发明实施例公开了一种自脉冲激光器及脉冲产生方法。自脉冲激光器包括泵浦源、偏振控制器、环行器、光纤和光学微腔；光纤包括锥状结构，光纤通过锥状结构与光学微腔耦合；光学微腔包括衬底和位于衬底一侧的支撑柱和腔体；泵浦源出射的泵浦光经过偏振控制器和环行器后耦合入光纤；偏振控制器用于调节泵浦光的偏振方向；泵浦光通过锥状结构耦合入光学微腔，通过调整锥状结构与光学微腔的距离来改变泵浦光与光学微腔的耦合强度，泵浦光在光学微腔中交替产生布里渊散射和热光效应，形成自脉冲振荡。本发明实施例的技术方案，利用布里渊散射和热光效应产生的新型弛豫振荡现象，且所用的光学微腔工艺流程简单，降低了自脉冲激光产生的难度。

技术领域

本发明实施例涉及激光技术，尤其涉及一种自脉冲激光器及脉冲产生方法。

背景技术

回音壁型光学微腔有超高的品质因子和较低的模式体积，可以将光束缚在微腔内，增强光与物质的相互作用，极大的推进了光腔力学，腔量子力学，克尔光梳，窄线宽激光器，集成光子学等领域的研究。

基于光学微腔产生的布里渊激光器因其良好的窄线宽特性，广泛用于研究微波光子学，集成陀螺仪，高性能光频梳等方面。依据激光输出时域特性的不同，可以分将激光划分为连续激光和脉冲激光。目前广泛应用在光学微腔内产生的布里渊激光都属于连续激光，而缺少脉冲激光。自脉冲的布里渊激光在光学微光中往往难以实现，主要原因是在光学微腔中产生自脉冲的激光系统结构复杂，操作困难。此外，为了在光学微腔中得到自脉冲激光使用的光学微腔样品的制备困难，不易广泛推广等因素的存在，使得基于光学微腔的自脉冲激光的生产面临难度。

发明内容

本发明实施例提供了一种自脉冲激光器及脉冲产生方法，以实现降低自脉冲激光的生产难度，简化了微腔内生产自脉冲激光的工艺流程。

第一方面，本发明实施例提供了一种自脉冲激光器，包括：泵浦源、偏振控制器、环行器、光纤和光学微腔；

所述泵浦源的输出端与所述偏振控制器的输入端连接，所述偏振控制器的输出端与所述环行器的第一端连接，所述环行器的第二端与所述光纤连接；

所述光纤从所述环行器的第二端延伸至所述光学微腔，延伸至所述光学微腔的所述光纤包括锥状结构，所述光纤通过所述锥状结构与所述光学微腔耦合；

其中，所述光学微腔包括衬底和位于所述衬底一侧的支撑柱和腔体；

所述泵浦源出射的泵浦光经过所述偏振控制器和所述环行器后耦合入所述光纤；

所述偏振控制器用于调节所述泵浦光的偏振方向；

所述泵浦光通过所述锥状结构耦合入所述光学微腔，通过调整所述锥状结构与所述光学微腔的距离来改变所述泵浦光与所述光学微腔的耦合强度，所述泵浦光在所述光学微腔中交替产生布里渊散射和热光效应，形成自脉冲振荡；

所述自脉冲振荡产生的脉冲光耦合入所述光纤，并从所述环行器的第二端输入，从所述环行器的第三端输出。

可选的，还包括设置于所述泵浦源和所述偏振控制器之间的光放大器，所述光放大器用于将所述泵浦光放大。

可选的，所述光放大器为半导体光放大器；

所述自脉冲激光器还包括第一准直器、光隔离器和第二准直器；

所述第一准直器、所述半导体光放大器、所述光隔离器和所述第二准直器在所述泵浦源和所述偏振控制器之间沿光路依次排列；

所述第一准直器的输入端与所述泵浦源的输出端耦合，用于将所述泵浦光准直后输入所述半导体光放大器；

所述半导体光放大器用于将所述泵浦光放大；

所述光隔离器用于使放大后的泵浦光单向传输；

所述第二准直器的输出端与所述偏振控制器的输入端连接。