[发明专利]全光纤被动调Q脉冲光纤激光器

摘要

本发明基于双腔耦合原理，通过带内泵浦的方式实现了一体化全光纤被动调Q脉冲光纤激光器，充分利用掺杂增益光纤较宽的吸收带宽和发射带宽并且二者存在相当大交叉重叠范围特点，合理设计了谐振腔的工作波段，在掺杂增益光纤中实现了激光辐射的增益和饱和吸收双重功能，利用第一谐振腔的辐射激光泵浦第二谐振腔，通过耦合腔实现了全光纤一体化的被动调Q脉冲光纤激光器。同时还利用第二谐振腔掺杂增益光纤和第一谐振腔掺杂增益光纤纤芯芯径的不同，提高了第二谐振腔掺杂增益光纤中激光的能量密度，提升了被动饱和吸收体的漂白开关能力。本发明脉冲光纤激光器结构紧凑、性能稳定，真正实现了脉冲光纤激光器的全光纤化。

主权项

一种全光纤被动调Q脉冲光纤激光器，其特征在于：包括泵浦源(1)、泵浦合束器(2)、第一谐振腔第一反射镜(11)、第一谐振腔第二反射镜(12)、第二谐振腔第一反射镜(21)、第二谐振腔第二反射镜(22)、第一谐振腔掺杂增益光纤(10)、第二谐振腔掺杂增益光纤(20)和模场匹配器(30)，所述泵浦源光纤输出端连接所述泵浦合束器的泵浦端，所述泵浦合束器的信号输出端连接所述第一谐振腔掺杂增益光纤的一端，所述第一谐振腔掺杂增益光纤的另一端连接所述第一谐振腔第二反射镜，所述泵浦合束器的信号输入端通过所述模场匹配器(30)连接所述第二谐振腔第二反射镜的一端，所述第二谐振腔第二反射镜的另一端连接所述第二谐振腔掺杂增益光纤的一端，所述第二谐振腔掺杂增益光纤的另一端连接所述第二谐振腔第一反射镜，所述第二谐振腔第一反射镜的另一端连接所述第一谐振腔第一反射镜；所述第二谐振腔第一反射镜、第二谐振腔掺杂增益光纤和第二谐振腔第二反射镜构成第二谐振腔；所述第一谐振腔第一反射镜、所述第一谐振腔第二反射镜及两者之间的第一谐振腔掺杂增益光纤、泵浦合束器、模场匹配器、第二谐振腔第二反射镜、第二谐振腔掺杂增益光纤和第二谐振腔第一反射镜构成第一谐振腔；泵浦源产生的泵浦光经由泵浦合束器耦合进入第一谐振腔，在第一谐振腔掺杂增益光纤中产生自发辐射，经由第一谐振腔第一反射镜和第一谐振腔第二反射镜正反馈形成第一谐振腔第一波长激光，该第一波长激光位于第二谐振腔掺杂增益光纤的吸收带内，被第二谐振腔内第二谐振腔掺杂增益光纤吸收产生自发辐射光，第二谐振腔内的自发辐射光经由第二谐振腔第一反射镜和第二谐振腔第二反射镜正反馈形成第二谐振腔的第二波长激光，第二波长激光的波长大于第一波长激光的波长；第一谐振腔产生的第一波长激光在经过第二谐振腔的第二谐振腔掺杂增益光纤时，第二谐振腔掺杂增益光纤因饱和吸收第一波长激光被漂白，对第一谐振腔的第一波长激光形成脉冲调制，将第一谐振腔的第一波长激光演变成第一波长脉冲激光；第一谐振腔产生的第一波长脉冲激光泵浦第二谐振腔掺杂增益光纤，在第二谐振腔内形成第二波长脉冲激光输出，其中，第二谐振腔掺杂增益光纤充当第二谐振腔的增益介质和第一谐振腔激光的被动调制饱和吸收体的双重功能；第二谐振腔输出的第二波长脉冲激光的波长比第一谐振腔第一波长脉冲激光的波长长，经由第二谐振腔的第二谐振腔第二反射镜输出的第二波长脉冲激光，经过模场匹配器及泵浦合束器后，被第一谐振腔掺杂增益光纤放大，然后从第一谐振腔第二反射镜输出。