[发明专利]多腔复合脉冲激光器及多腔复合脉冲激光放大器

说明书

本公开提供一种多腔复合脉冲激光器，包括：外谐振腔，包括：泵浦源，用于产生泵浦光；外腔增益光纤，用于吸收泵浦源产生的泵浦光并辐射外腔信号激光；外腔反射型布拉格光栅，用于将外腔信号激光在外腔反射型布拉格光栅内振荡，形成激光振荡；内谐振腔，包括：内腔增益光纤，用于吸收外腔信号激光，形成外腔脉冲激光；内腔增益光纤能够吸收外腔激光脉冲，并辐射内腔信号激光；内腔反射型布拉格光栅，用于将内腔信号激光在内腔反射型布拉格光栅内振荡，形成激光脉冲并输出。本公开提供一种多腔复合脉冲激光放大器。

技术领域

本公开涉及激光技术与非线性光学技术领域，尤其涉及一种多腔复合脉冲激光器及多腔复合脉冲激光放大器。

背景技术

高功率纳秒脉冲光纤激光器具有高峰值功率等特点，因而在激光加工等领域有着广泛应用。目前，利用激光调Q技术可实现纳秒脉冲输出，而调Q技术又分为主动调Q和被动调Q两种。主动调Q通过控制电光/声光调制器实现纳秒脉冲的脉宽和重频可调，但存在较大插入损耗；被动调Q可实现全光纤结构，但又受到传统可饱和吸收体较低的损伤阈值限制。因此传统调Q技术不利于高功率激光脉冲种子的产生，为获得高功率大能量纳秒脉冲可结合主振荡功率放大技术(MOPA)，但会增加结构复杂性和成本。

掺稀土元素光纤损伤阈值较高，作为被动调Q可饱和吸收体时，无需额外调制器件即可实现全光纤结构的高功率脉冲输出，目前已实现平均功率超20W的输出，但由于受激拉曼散射等非线性效应的影响，无法进一步提高泵浦功率而存在输出脉冲功率不够高，脉冲宽度比较宽(＞40ns)的瓶颈。

发明内容

(一)要解决的技术问题

基于上述问题，本公开提供了一种多腔复合脉冲激光器及多腔复合脉冲激光放大器，以缓解现有技术中因非线性效应限制造成的种子激光平均功率不够高、脉冲宽度不够窄等技术问题。

(二)技术方案

本公开提供了一种多腔复合脉冲激光器，包括：

外谐振腔，包括：

泵浦源，用于产生泵浦光；

外腔增益光纤，用于吸收所述泵浦源产生的泵浦光并辐射外腔信号激光；

外腔反射型布拉格光栅，用于将所述外腔信号激光在所述外腔反射型布拉格光栅内振荡，形成激光振荡；

内谐振腔，包括：

内腔增益光纤，用于吸收外腔信号激光，形成外腔脉冲激光；所述内腔增益光纤能够吸收所述外腔激光脉冲，并辐射内腔信号激光；

内腔反射型布拉格光栅，用于将所述内腔信号激光在所述内腔反射型布拉格光栅内振荡，形成激光脉冲并输出。

在本公开实施例中，所述外腔反射型布拉格光栅包括：

第一反射型光纤布拉格光栅，用于对其中心波长的外腔信号激光进行反射；

第二反射型光纤布拉格光栅，其中心波长与第一反射型光纤布拉格光栅中心波长相同，所述第二反射型光纤布拉格光栅对外腔信号激光进行反射。

在本公开实施例中，所述外谐振腔还包括：

外腔光纤合束器，用于将所述泵浦源发出的泵浦光及所述光纤耦合器发送来的信号激光进行合束。

在本公开实施例中，所述外谐振腔还包括光纤耦合器，所述外腔反射型布拉格光栅还包括：

第三反射型光纤布拉格光栅，其中心波长与所述第一反射型光纤布拉格光栅及所述第二反射型光纤布拉格光栅的中心波长相同，并用于反射外腔信号激光；

所述内谐振腔两端分别连接所述第三反射型光纤布拉格光栅所述及光纤耦合器；