[发明专利]高功率、高信噪比920nm飞秒光参量激光器

权利要求书

1.高功率、高信噪比920nm飞秒光参量激光器，其特征在于，包括：1560nm锁模种子源(1)、1560nm功率放大器一(2)、非线性光纤一(3)、1560nm功率放大器二(4)、非线性光纤二(5)、光纤延时器(6)、色散补偿光纤(7)、1μm滤波片(8)、1μm功率放大器(9)、光栅对(10)、反射镜(11)、透镜(12)、波分复用器(13)和非线性光子晶体光纤(14)，所述1560nm锁模种子源(1)、1560nm功率放大器一(2)、非线性光纤一(3)、1560nm功率放大器二(4)、非线性光纤二(5)、光纤延时器(6)、色散补偿光纤(7)、1μm滤波片(8)、1μm功率放大器(9)、波分复用器(13)和非线性光子晶体光纤(14)之间均采用全光纤熔融拼接结构。

2.根据权利要求1所述的高功率、高信噪比920nm飞秒光参量激光器，其特征在于：所述1560nm锁模种子源(1)是基于掺铒离子增益光纤的色散控制型超短脉冲激光器；所述1560nm功率放大器一(2)和1560nm功率放大器二(4)均为激光二极管泵浦的掺铒光纤放大器；所述非线性光纤一(3)和非线性光纤二(5)均为高非线性光纤；所述1μm功率放大器(9)是激光二极管泵浦的掺镱光纤增益放大级；所述非线性光子晶体光纤(14)的模场直径为4.5μm，零色散波长位置靠近1053nm；所述光纤延时器(6)的调节精度为1μm；所述色散补偿光纤(7)的群延迟系数为D～-104ps/nm/km；所述光栅对(10)由光栅一和光栅二组成。

3.根据权利要求1-2所述的高功率、高信噪比920nm飞秒光参量激光器的工作方法，其特征在于：包括以下具体步骤：

S1、1560nm锁模种子源(1)的输出功率按照1:1分束，分束后分别注入1560nm功率放大器一(2)和1560nm功率放大器二(4)中进行功率和能量放大，并且二者将1560nm锁模种子源(1)按照1:1分束后的激光脉冲平均功率分别放大到〉100mW，且对应脉冲宽度〈500fs；

S2、非线性光纤一(3)和非线性光纤二(5)将1560nm功率放大器一(2)和1560nm功率放大器二(4)分别放大的平均功率〉100mW，脉冲宽度〈500fs的1560nm飞秒激光入射光谱进行显著的光谱展宽，并分别覆盖1.3μm波段与1μm波段，且在1.3μm与1μm处具有最强的光谱辐射峰；

S3、1μm滤波片(8)将非线性光纤二(5)中产生的1μm波段光谱成分进行有效光谱滤波，其中心波长为1053nm，滤波带宽〉4nm；

S4、1μm功率放大器(9)将1μm滤波片(8)过滤后准备作为920nm激光产生所需的参量四波混频泵浦激光进行功率和能量放大；即将1μm滤波片(8)过滤后的中心波长为1053nm，带宽〉4nm的激光进行功率放大，实现〉5W的放大激光输出；

S5、光栅对(10)将1μm功率放大器(9)放大的1053nm高功率激光提供预啁啾量调节，具体可以通过调节光栅一和光栅二的间距来实现1053nm激光的啁啾量及脉宽等参数控制，其中光栅一和光栅二刻线密度均〉600lines/mm；

S6、透镜(12)将光栅对(10)提供预啁啾量控制的1053nm激光耦合进入波分复用器(13)的泵浦端口并为非线性光子晶体光纤(14)中本发明高功率、高信噪比920nm参量激光的产生提供四波混频参量泵浦光；

S7、光纤延时器(6)将非线性光纤一(3)中产生的1.3μm波段激光提供延时控制，其中1.3μm波段激光是作为本发明高功率、高信噪比920nm参量激光产生所需的四波混频参量信号光；

S8、光纤延时器(6)出去的激光经过色散补偿光纤(7)的参量信号1.3μm波段激光经过波分复用器(13)的信号端口进入非线性光子晶体光纤(14)中与参量泵浦1053nm激光发生四波混频效应，产生高功率920nm飞秒激光。