锁模光纤激光器制造技术

本实用新型专利技术实施例提供了一种锁模光纤激光器，所述锁模光纤激光器包括：依次耦合的波分复用器、增益光纤、保偏滤波器、光环行器以及分束器，并且，所述分束器远离所述光环行器的一端与所述波分复用器远离所述增益光纤的一端耦合，可饱和吸收体，所述可饱和吸收体与所述光环行器耦合，以及泵浦源，所述泵浦源与所述波分复用器耦合。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光纤
，具体而言，涉及一种锁模光纤激光器。
技术介绍
锁模光纤激光器是一种重要的超短脉冲激光输出装置，其基本性能指标和稳定性指标直接影响着系统的稳定可靠性，目前各类的锁模光纤激光器已经在社会生产及科研领域获得了广泛的应用。其中，锁模光纤激光器的自启动免维护功能是其实现工业化的必然要求。自启动是指锁模激光器可实现开机即启动，输出锁模脉冲。免维护是指锁模激光器可在各种复杂环境下实现锁模脉冲输出，如高温、低温、振动、高湿等恶劣环境。然而，现有的锁模光纤激光器的应力敏感器件(如光纤光栅)面对复杂环境下的应力变化和损伤，其锁模状态容易发生变化，这个变化会影响后级放大效率以及光谱展宽，造成整个光纤激光器系统结果的改变。现有技术下的锁模光纤激光器，要实现在各种环境条件下均可稳定锁模的免维护功能，常采用恒温控制，电动控制和固化封装等方法，但是结构复杂，免维护可靠性差。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种锁模光纤激光器，从锁模光纤激光器的结构设计入手，实现锁模光纤激光器的长时间稳定的免维护功能，改善现有技术中锁模光纤激光器在实现免维护功能的情况下结构复杂的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种锁模光纤激光器，所述锁模光纤激光器包括：依次耦合的波分复用器、增益光纤、保偏滤波器、光环行器以及分束器，并且，所述分束器远离所述光环行器的一端与所述波分复用器远离所述增益光纤的一端耦合，可饱和吸收体，所述可饱和吸收体与所述光环行器耦合，以及泵浦源，所述泵浦源与所述波分复用器耦合；其中，所述泵浦源提供的泵浦光经波分复用器进入增益光纤生成信号光，并且所述增益光纤将进入所述增益光纤的信号光放大，经所述增益光纤生成或者放大的信号光进入所述保偏滤波器，生成预设偏振方向以及预设波长范围的信号光，进入所述光环行器，所述光环行器控制由所述保偏滤波器进入的信号光进入所述可饱和吸收体，所述可饱和吸收体对由所述光环行器进入的信号光锁模后返回所述光环行器，所述光环行器控制所述可饱和吸收体返回的信号光进入所述分束器，所述分束器将进入所述分束器的信号光中一定比例的信号光输出，将其余信号光耦合至所述增益光纤以使所述增益光纤对该其余信号光再次放大。优选的，上述锁模光纤激光器中，所述保偏滤波器包括壳体，以及设置于所述壳体内的第一准直透镜、起偏器、滤波片以及第二准直透镜，所述起偏器以及滤波片设置于所述第一准直透镜和第二准直透镜之间，所述第一准直透镜、起偏器、滤波片以及所述第二准直透镜的光轴重合，所述第一准直透镜与所述增益光纤耦合，所述第二准直透镜与所述光环行器耦合，所述起偏器用于将进入所述保偏滤波器的信号光调整为预设偏振方向的信号光，所述滤波片用于将进入所述保偏滤波器的信号光调整为预设波长范围的信号光。优选的，上述锁模光纤激光器中，还包括波分复用器，，所述波分复用器、增益光纤、保偏滤波器、光环行器以及分束器之间均通过光纤耦合，所述可饱和吸收体与所述光环行器通过光纤耦合，所述泵浦源与所述波分复用器之间通过光纤耦合。优选的，上述锁模光纤激光器中，所述波分复用器与所述增益光纤之间、所述增益光纤与所述保偏滤波器之间、所述保偏滤波器与所述光环行器之间以及所述光环行器与所述可饱和吸收体之间均通过保偏光纤耦合。优选的，上述锁模光纤激光器中，所述分束器与所述波分复用器之间以及所述泵浦源与所述波分复用器之间均通过保偏光纤或者单模光纤耦合。优选的，上述锁模光纤激光器中，所述增益光纤为保偏光纤。优选的，上述锁模光纤激光器中，所述增益光纤为掺镱保偏光纤、掺铒保偏光纤、掺铥保偏光纤中的一种。优选的，上述锁模光纤激光器中，所述光环行器与所述分束器之间包括第一光纤以及第二光纤，所述第一光纤的一端与所述光环行器耦合，所述第一光纤的另一端与所述第二光纤耦合，所述第二光纤远离所述第一光纤的一端与所述分束器耦合，所述第一光纤为保偏光纤或者单模光纤，所述第二光纤为单模光纤。优选的，上述锁模光纤激光器中，所述泵浦源为激光二极管。优选的，上述锁模光纤激光器中，所述可饱和吸收体包括半导体可饱和吸收体、单壁碳纳米管可饱和吸收体、石墨烯可饱和吸收体、或者氧化石墨烯可饱和吸收体。本技术实现的有益效果：本技术实施例提供的锁模光纤激光器，依次耦合的波分复用器、增益光纤、保偏滤波器、光环行器以及分束器形成环形结构的谐振腔。与波分复用器耦合的泵浦源提供泵浦光，泵浦光进入增益光纤转换成信号光，并且，增益光纤将进入其中的信号光放大，信号光进入保偏滤波器后，生成预设偏振方向以及预设波长范围的信号光，可饱和吸收体对信号光锁模，最后，分束器将一定比例的信号光输出，将剩余信号光耦合至增益光纤再次放大。该锁模光纤激光器的保偏滤波器为快轴截止，使得信号激光偏振态固定，不会因外部因素而发生改变，并且谐振腔中没有温度敏感型器件，不会因温度的变化是的锁模脉冲状态改变，很好的保持了锁模状态。该锁模光纤激光器对外部环境具有良好的抵抗力，在实现免维护功能的情况下，结构简单，可靠性高。附图说明为了更清楚的说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了本技术实施例提供的锁模光纤激光器的一种结构示意图；图2示出了本技术实施例提供的保偏滤波器的结构示意图。其中，附图标记汇总如下：锁模光纤激光器100，增益光纤110，保偏滤波器120，光环行器130，分束器140，可饱和吸收体150，泵浦源160，波分复用器170，保偏滤波器120的壳体121，第一准直透镜122，滤波片123，起偏器124，第二准直透镜125，第一光纤131，第二光纤141，分束器140的激光输出端142。具体实施方式锁模光纤激光器是一种重要的超短脉冲激光输出装置。现有技术中的锁模光纤激光器的免维护功能可靠性差且结构复杂。鉴于上述情况，专利技术人经过长期的研究和大量的实践，提供了一种锁模光纤激光器以改善现有问题。该锁模光纤激光器能有效应对外界应力变化，结构简单。下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1所示，本技术实施例提供了一种锁模光纤激光器100。请参见图1，该锁模光纤激光器100包括：依次耦合的波分复用器170、增益光纤110、保偏滤波器120、光环行器130以及分束器140，并且，所述分束器140远离所述光环行器130的一端与所述波分复用器170远离所述增益光纤110的一端耦合。则波分复用器170、增益光纤110、保偏滤波器120、光环行器130以及分束器140形成环形结构。并且，还包括泵浦源160以及可饱和吸收体150，该泵浦源160与波分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锁模光纤激光器，其特征在于，所述锁模光纤激光器包括：依次耦合的波分复用器、增益光纤、保偏滤波器、光环行器以及分束器，并且，所述分束器远离所述光环行器的一端与所述波分复用器远离所述增益光纤的一端耦合，可饱和吸收体，所述可饱和吸收体与所述光环行器耦合，以及泵浦源，所述泵浦源与所述波分复用器耦合；其中，所述泵浦源提供的泵浦光经波分复用器进入增益光纤生成信号光，并且所述增益光纤将进入所述增益光纤的信号光放大，经所述增益光纤生成或者放大的信号光进入所述保偏滤波器，生成预设偏振方向以及预设波长范围的信号光，进入所述光环行器，所述光环行器控制由所述保偏滤波器进入的信号光进入所述可饱和吸收体，所述可饱和吸收体对由所述光环行器进入的信号光锁模后返回所述光环行器，所述光环行器控制所述可饱和吸收体返回的信号光进入所述分束器，所述分束器将进入所述分束器的信号光中一定比例的信号光输出，将其余信号光耦合至所述增益光纤以使所述增益光纤对该其余信号光再次放大。

【技术特征摘要】
1.一种锁模光纤激光器，其特征在于，所述锁模光纤激光器包括：依次耦合的波分复用器、增益光纤、保偏滤波器、光环行器以及分束器，并且，所述分束器远离所述光环行器的一端与所述波分复用器远离所述增益光纤的一端耦合，可饱和吸收体，所述可饱和吸收体与所述光环行器耦合，以及泵浦源，所述泵浦源与所述波分复用器耦合；其中，所述泵浦源提供的泵浦光经波分复用器进入增益光纤生成信号光，并且所述增益光纤将进入所述增益光纤的信号光放大，经所述增益光纤生成或者放大的信号光进入所述保偏滤波器，生成预设偏振方向以及预设波长范围的信号光，进入所述光环行器，所述光环行器控制由所述保偏滤波器进入的信号光进入所述可饱和吸收体，所述可饱和吸收体对由所述光环行器进入的信号光锁模后返回所述光环行器，所述光环行器控制所述可饱和吸收体返回的信号光进入所述分束器，所述分束器将进入所述分束器的信号光中一定比例的信号光输出，将其余信号光耦合至所述增益光纤以使所述增益光纤对该其余信号光再次放大。2.根据权利要求1所述的锁模光纤激光器，其特征在于，所述保偏滤波器包括壳体，以及设置于所述壳体内的第一准直透镜、起偏器、滤波片以及第二准直透镜，所述起偏器以及滤波片设置于所述第一准直透镜和第二准直透镜之间，所述第一准直透镜、起偏器、滤波片以及所述第二准直透镜的光轴重合，所述第一准直透镜与所述增益光纤耦合，所述第二准直透镜与所述光环行器耦合，所述起偏器用于将进入所述保偏滤波器的信号光调整为预设偏振方向的信号光，所述滤波片用于将进入所述保偏滤波器的信号光调整为预设波长范...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎玥，梁小宝，赵磊，李超，徐振源，封建胜，张昊宇，罗韵，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：新型
国别省市：四川;51