[实用新型]一种可调谐飞秒脉冲光纤激光器

说明书

本实用新型公开了一种可调谐飞秒脉冲光纤激光器，特点是包括锁模掺铥振荡器模块、啁啾控制模块和掺铥光纤放大器模块，锁模掺铥振荡器模块包括EDFA泵浦激光器及沿第一光路依次设置的波分复用器、单包层掺铥光纤、第一激光准直器、第一1/4波片、1/2波片、偏振分束器、隔离器、第二1/4波片和第二激光准直器，啁啾控制模块包括沿偏振分束器的反射光输出端开始的第二光路依次设置的第三激光准直器和第一石英单模光纤，掺铥光纤放大器模块包括连续光半导体二极管激光器及沿第一石英单模光纤后的第三光路依次设置的高功率偏振无关隔离器、合束器、双包层掺铥光纤和第二石英单模光纤；优点是可以产生高功率以及高转换效率的拉曼孤子脉冲输出。

技术领域

本实用新型涉及一种飞秒脉冲光纤激光器，尤其是一种可调谐飞秒脉冲光纤激光器。

背景技术

孤子自频移是指孤子脉冲在光纤中传输时脉冲光谱的短波成分泵浦长波成分使光谱波长发生红移的现象；最近几年，国内外有很多对于光纤中孤子自频移过程的报道，他们均采用相对简单的实验原理，将一束超短脉冲激光耦合进一段高非线性光纤中产生孤子自频移效应，高非线性光纤如ZBLAN玻璃光纤、光子晶体光纤以及一些GeO₂掺杂光纤；但是在有源掺铥光纤中的孤子自频移过程研究非常少，主要原因可能有两点：第一点，搭建一个两微米稳定的窄脉宽锁模振荡器是比较困难的，因此他们在有源掺铥光纤中进行频移时会导致较低的转换效率，最终导致产生的拉曼孤子功率较低；第二点，由于石英基质的玻璃光纤在光波长超过2.26 µm之后会出现损耗加剧的上升，导致在有源掺铥光纤中进行频移时无法频移至2.3 µm；恰恰相反，在有源掺铥光纤中进行孤子自频移过程的优势是相当大的；首先，有源掺铥光纤既可以作为放大器也可以作为拉曼频移器，拉曼频移器可以产生拉曼孤子，放大器可以放大产生的拉曼孤子；其次，由于熔接技术的快速发展，各种光纤熔接机的研发和使用大大提高了石英光纤的熔接质量，掺铥光纤是种石英基质光纤，可以仅仅通过简单的熔接来大大提高光耦进光纤中的效率，产生的拉曼孤子具有更高的可靠性和功率，这大大增加了拉曼孤子可调谐激光器的应用价值；当然，实现高功率、高稳定大范围调谐的2µm以上拉曼孤子输出需要一个稳定的2 µm种子激光源，因此提高2 µm锁模振荡器的稳定性至关重要。

目前对于利用孤子自频移产生更长波长的超短脉冲激光输出多停留在研究新型高非线性光纤上，毫无疑问，由于不成熟的光纤工艺，即使可以实现更长波长的超短脉冲激光输出，光纤耦合效率的降低导致产生的超短脉冲激光输出功率的降低不可避免，几十毫瓦的激光输出功率使其在很多应用领域失去了它的研究价值，缺乏对于种子光源在孤子自频移过程中的研究，这使得他们很难实现高功率的飞秒激光输出。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可以产生高功率以及高转换效率的拉曼孤子脉冲输出的可调谐飞秒脉冲光纤激光器。