[发明专利]一种锥形SMS结构的谐波锁模光纤激光器及其控制方法

权利要求书

1.一种锥形SMS结构的谐波锁模光纤激光器，其特征在于，所述锥形SMS结构的谐波锁模光纤激光器设置有：

锥形SMS结构；

锥形SMS结构与输出耦合器熔接，输出耦合器与波分复用器熔接；

波分复用器与掺铒增益光纤熔接，掺铒增益光纤与偏振无关隔离器熔接，偏振无关隔离器与第一偏振控制器熔接，第一偏振控制器与锥形SMS结构熔接。

2.如权利要求1所述锥形SMS结构的谐波锁模光纤激光器，其特征在于，所述锥形SMS结构中依次熔接输入端SMF、锥形GIMF、第二偏振控制器和输出端SMF。

3.如权利要求2所述锥形SMS结构的谐波锁模光纤激光器，其特征在于，所述第二偏振控制器中缠绕着锥形GIMF组成。

4.如权利要求1所述锥形SMS结构的谐波锁模光纤激光器，其特征在于，所述泵浦源为光纤激光器，提供用于激发激光的基础光源，波分复用器将泵浦光和信号光整合到一根光纤中。

5.如权利要求1所述锥形SMS结构的谐波锁模光纤激光器，其特征在于，所述掺铒增益光纤为单模掺铒光纤，单模掺铒光纤中的增益物质为受到泵浦源发出的光，激发产生1.55μm波段的激光。

6.如权利要求1所述锥形SMS结构的谐波锁模光纤激光器，其特征在于，所述偏振无关隔离器使环形腔内泵浦光和信号光进行单方向传输。

7.如权利要求1所述锥形SMS结构的谐波锁模光纤激光器，其特征在于，所述第一偏振控制器改变腔内SMF的偏振态，优化光的偏振态并发射到锥形SMS结构中。

8.如权利要求1所述锥形SMS结构的谐波锁模光纤激光器，其特征在于，所述输出耦合器输出将一束光分流，一部分光返回腔内进行继续传输反馈，一部分光输出进行观测，输出耦合器与激光观测组件相连接。

9.如权利要求1所述锥形SMS结构的谐波锁模光纤激光器，其特征在于，所述依次熔接的泵浦源、波分复用器、掺铒增益光纤、偏振无关隔离器、第一偏振控制器、锥形SMS结构和输出耦合器，输出耦合器与波分复用器相熔接可形成一个环形腔。

10.一种如权利要求1～9任意一项所述锥形SMS结构的谐波锁模光纤激光器的锥形SMS结构的谐波锁模光纤激光器控制方法，其特征在于，所述锥形SMS结构的谐波锁模光纤激光器控制方法，包括：

泵浦源通过波分复用器耦合注入激光腔中，掺铒增益光纤为增益介质，偏振无关隔离器保证激光单向运转；第一偏振控制器改变腔内SMF的偏振态，优化光的偏振态并发射到锥形SMS结构中；锥形SMS结构中的第二偏振控制器缠绕着锥形GIMF组成，通过改变锥形GIMF的偏振态，激发多模干涉效应，使光纤中的能量大的光透射率高，能量小的光透射率低，达到一种类饱和吸收的效果，用来进行锁模，获得锁模脉冲的输出；

此外，拉锥光纤会使得较高阶模式被滤去，较低阶模式留在GIMF中传播，其中大部分光能量在GIMF中间传播，而不传播到包层，使得光更好的耦合到输出端SMF中，同时通过手动旋转第二偏振控制器改变腔内的非线性和损耗，对光强进行调制得以实现锁模；由于引入锥形光纤结构，极大地增加了光纤的非线性，通过适当增加泵浦功率，易使脉冲分裂，从而获得谐波；通过协调泵浦功率和多模光纤中的偏振态实现了高重复频率的谐波锁模；其中输出耦合器用于输出将一束光分流，一部分光连接波分复用器返回腔内进行继续传输反馈，一部分光输出进行观测。