[发明专利]高功率脉冲型掺镱全光纤激光器系统

摘要

本发明公开了一种高功率脉冲型掺镱全光纤激光器系统，包含主振荡器和功率放大器，主振荡器可以是调Q全光纤激光器，可以是工作在1微米波段的光纤耦合的增益开关型脉冲半导体激光器，可以是对连续型光纤激光器调制得到的激光脉冲，以一种使用压电元件作为调Q元件的调Q光纤激光器为例，它包括泵浦半导体激光器，合束器，高反射率光纤布拉格光栅，掺镱光纤，压电元件及其调制信号驱动电路，写制于保偏光纤上的低反射率光纤布拉格光栅，以及输出光纤，功率放大器是由一个或若干个放大级组成的光纤放大器，光纤放大级包括泵浦半导体激光器，合束器，掺镱光纤，各个放大级之间有一个光纤隔离器，本发明的优点在于整个系统只需风冷，体积小、光斑优，稳定可靠，维护简单。

主权项

一种高功率脉冲型掺镱全光纤激光器，其特征在于：它包括主振荡器（1）和功率放大器（2）两部分组成， 所述的主振荡器是一种使用压电元件（piezoelectric element）作为调Q元件的调Q光纤激光器（见图2），它包括带尾纤的泵浦半导体激光器（3），它的输出尾纤连接于光纤合束器的泵浦输入端口（4），光纤合束器的输出光纤端口连接高反光纤布拉格光栅（5），光栅（5）的另一端与掺镱双包层光纤（6）焊接在一起，掺镱双包层光纤的另一端与写制于保偏光纤上的低反光纤布拉格光栅（9）相焊接，掺镱双包层光纤与低反光纤布拉格光栅（9）间设有调制信号驱动电路（8）和压电元件（7），调制信号驱动电路（8）用来驱动压电元件（7）周期性按压腔内光纤以调制光的偏振方向，低反光纤布拉格光栅（9）另一端与功率放大器信号输入端相连；或所述的主振荡器是一种以声光调制器或电光调制器为调Q元件的调Q光纤激光器（见图3），它包括带尾纤的泵浦半导体激光器（3），它的输出尾纤连接于光纤合束器的泵浦输入端口（4），光纤合束器的输出光纤端口连接高反光纤布拉格光栅（5），光栅（5）的另一端与掺镱双包层光纤（6）焊接在一起，掺镱双包层光纤的另一端与光纤耦合声光调制器或电光调制器（14）连接，调制器另一端与低反光纤布拉格光栅（9）相焊接，低反光纤布拉格光栅（9）另一端与功率放大器信号输入端相连；或所述的主振荡器是一种对连续型光纤激光器进行调制得到的激光脉冲（见图4），它包括带尾纤的泵浦半导体激光器（3），它的输出尾纤连接于光纤合束器的泵浦输入端口（4），光纤合束器的输出光纤端口连接高反光纤布拉格光栅（5），光栅（5）的另一端与掺镱双包层光纤（6）焊接在一起，掺镱双包层光纤的另一端与低反光纤布拉格光栅（9）相焊接，低反光纤布拉格光栅（9）另一端与光纤耦合声光调制器或电光调制器（14）连接，调制器另一端与功率放大器信号输入端相连；或所述的主振荡器是一种带尾纤的增益开关（gain switch）型脉冲半导体激光器（见图5），它包括电脉冲驱动器（15），波长工作在1um波段的带尾纤的半导体激光器（16），电脉冲驱动器输出电流脉冲驱动半导体激光器输出激光脉冲，所述的功率放大器是由一个或几个光纤放大级组成的光纤放大器，其中每个光纤放大级包括：一个光纤合束器（4），光纤合束器的信号端接种子源（1）或前一级光纤放大级的输出端，光纤合束器的泵浦端接泵浦激光（10），光纤合束器的输出端与增益光纤（大芯径掺镱双包层光纤）（11）相连，每一个光纤放大级之间焊接一个光纤隔离器（12），最后一级光纤放大级输出端接输出光纤（13）。