[发明专利]基于脉宽可调的锁模光纤激光器的超连续谱光源

摘要

本发明属于光纤激光光源技术领域，具体为一种基于脉宽可调的光纤激光器的超连续光谱光源。本发明的超连续谱光源由脉冲宽度可调的锁模光纤激光器和非线性介质连接组成，或者由脉冲宽度可调的锁模光纤激光器、放大器和非线性介质依次连接组成；所述放大器用于对锁模光纤激光器的输出脉冲能量进行放大；所述非线性介质，通过其非线性效应和色散效应将输入到非线性介质的高能量脉冲演化成超连续光谱，然后输出超连续光谱；本发明通过灵活地操纵锁模光纤激光器的输出脉宽和功率，就可实现对超连续谱的光谱宽度和能量进行灵活地调控。可应用于生物医学、遥感探测、环境检测、光学检测、多通道光纤通信及光谱学等方面。

主权项

 一种基于脉宽可调的锁模光纤激光器的超连续谱光源，其特征在于：由脉冲宽度可调的锁模光纤激光器和非线性介质连接组成，或者由脉冲宽度可调的锁模光纤激光器、放大器和非线性介质依次连接组成；所述放大器用于对锁模光纤激光器的输出脉冲能量进行放大；所述非线性介质，通过其非线性效应和色散效应将输入到非线性介质的高能量脉冲演化成超连续光谱，然后输出超连续光谱；其中：所述锁模光纤激光器，用于产生脉冲宽度可调谐的激光，其结构腔是环形的或线的性，或者是8字形的；所述的脉宽可调的锁模光纤激光器，包括：泵浦激光器，泵浦合束器，增益光纤，非增益光纤，饱和吸收体，耦合器，偏振控制器；其中：所述泵浦激光器，通过接入泵浦合束器，对增益光纤进行泵浦；所述泵浦合束器，用于将多个泵浦激光器进行合束泵浦；所述增益光纤，连接于泵浦合束器之后，用于对所述的锁模光纤激光器提供增益源或自发辐射源；所述的锁模光纤激光器产生的脉冲的中心波长主要取决于该增益光纤的掺杂类型和结构，所述增益光纤为掺镱光纤、掺铒光纤或掺铥光纤，其对应的输出波长分别位于1μm、1.5μm、2μm波段附近；所述非增益光纤，用于对所述的锁模光纤激光器中的整体色散和非线性进行调控，以保证输出脉冲的稳定；所述饱和吸收体，用于调节所述的锁模光纤激光器的输出脉冲宽度，其调制深度可变，即通过饱和吸收体的偏振吸收调制、交叉吸收调制效应或偏振交叉吸收调制，来调节饱和吸收体的调制深度，从而控制所述的锁模光纤激光器输出脉冲的宽度，实现脉宽可调；所述耦合器，用于把锁模光纤激光器内部的多束光耦合到一路或者多路中，或者把一束光耦合到多路中，起到光束分流和耦合的作用；还用于把所述的锁模光纤激光器所产生的锁模脉冲导出激光器，输出到放大器或非线性介质中；还用于把光耦合到非增益光纤中，形成特殊的腔结构；还用于将其他特殊的器件耦合进入所述的锁模光纤激光器中；所述偏振控制器，用于对初始光脉冲形成产生微小偏振扰动，以到达稳定脉冲形成条件；对于环形和8字形腔结构的锁模光纤激光器，还包括一隔离器，该隔离器连接于增益光纤与偏振控制器之间，用于保证光束在所述锁模光纤激光器中传输时只向着一个方向传输；对于线性腔结构的锁模光纤激光器，还包括一反射器，放置于线性腔结构的锁模光纤激光器的两端，用于形成光纤激光器的腔体。