[发明专利]一种飞秒光纤激光器及其调控方法

说明书

本发明公开了一种飞秒光纤激光器及其调控方法，包括：依次设置的种子源、第一透射光栅对、掺镱光纤放大器、脉冲压缩系统和倍频滤波系统，其中，种子源输出锁模脉冲至第一透射光栅对；第一透射光栅对包括两个透射光栅，两个透射光栅的间距可调节，第一透射光栅对向锁模脉冲引入正啁啾，得到带有正啁啾的锁模脉冲；掺镱光纤放大器对带有正啁啾的锁模脉冲进行放大，得到放大后的锁模脉冲；脉冲压缩系统对放大后的锁模脉冲进行压缩，得到压缩后的锁模脉冲；倍频滤波系统将所述压缩后的锁模脉冲进行倍频滤波输出飞秒激光脉冲。通过实施本发明，可以通过调节第一透射光栅对的间距得到不同的倍频效率，进而实现倍频效率的优化。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，具体涉及一种飞秒光纤激光器及其调控方法。

背景技术

高功率515nm绿光激光器在材料切割、材料加工和超短脉冲激光器泵浦源等实际应用中起着重要作用；倍频效应是获得可见光波长脉冲激光的一个重要手段，其定义为入射电磁波穿过非线性光学介质时会产生频率为原频率二倍的电磁波，这是一种常见而重要的二阶非线性光学效应。飞秒掺镱光纤激光器获得515nm波段附近的倍频脉冲在成本、空间紧凑性和稳定性方面要比传统固态激光器更具竞争力，是近年来的重要研究方向之一，利用这种方法获得的飞秒脉冲高功率绿光激光器已逐步满足商用和工业化需求。但目前的飞秒光纤激光器存在调节倍频效率的结构复杂及倍频效率有待提高的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种飞秒光纤激光器及其调控方法，以解决现有飞秒光纤激光器存在调节倍频效率的结构复杂及倍频效率有待提高的问题。

本发明提出的技术方案如下：

本发明实施例第一方面提供一种飞秒光纤激光器，包括：依次设置的种子源、第一透射光栅对、掺镱光纤放大器、脉冲压缩系统和倍频滤波系统，其中，

所述种子源输出锁模脉冲至所述第一透射光栅对；

所述第一透射光栅对包括两个透射光栅，所述两个透射光栅的间距可调节，所述第一透射光栅对向所述锁模脉冲引入正啁啾，得到带有正啁啾的锁模脉冲；

所述掺镱光纤放大器对所述带有正啁啾的锁模脉冲进行放大，得到放大后的锁模脉冲；

所述脉冲压缩系统对所述放大后的锁模脉冲进行压缩，得到压缩后的锁模脉冲；

所述倍频滤波系统将所述压缩后的锁模脉冲进行倍频滤波输出飞秒激光脉冲。

本发明实施例提供的飞秒光纤激光器，通过设置种子源、第一透射光栅对、掺镱光纤放大器、脉冲压缩系统和倍频滤波系统，可以实现通过调节第一透射光栅对的间距调节引入正啁啾量的多少，从而调控在放大过程光纤中的非线性效应自相位调制引起的光谱压缩效应和脉冲宽度变化，得到不同的倍频效率，进而实现倍频效率的优化。

结合第一方面，在第一方面的第二实施例中，所述掺镱光纤放大器包括：依次设置的准直器、第一光纤隔离器、半导体激光器、合束器、第一保偏掺镱光纤和第二光纤隔离器，

所述准直器接收所述第一透射光栅对输出的带有正啁啾的锁模脉冲，所述准直器将所述带有正啁啾的锁模脉冲耦合到所述第一光纤隔离器，所述第一光纤隔离器将所述带有正啁啾的锁模脉冲输出至所述合束器，所述半导体激光器生成的泵浦光输出至所述合束器，所述合束器将所述带有正啁啾的锁模脉冲和所述泵浦光进行耦合输出耦合后的锁模脉冲，所述耦合后的锁模脉冲经过所述第一保偏掺镱光纤放大输出放大后的锁模脉冲，所述放大后的锁模脉冲经过第二光纤隔离器输出至所述脉冲压缩系统。

本实施例通过在掺镱光纤放大器中设置准直器、第一光纤隔离器、半导体激光器、合束器、第一保偏掺镱光纤和第二光纤隔离器，实现对带有正啁啾的锁模脉冲进行放大，得到放大后的锁模脉冲。

结合第一方面，在第一方面的第三实施例中，所述脉冲压缩系统包括：依次设置的第二反射镜、第二透射光栅对和第一反射镜，