本发明专利技术公开了一种中红外多波长主被动混合调制全光纤激光器，包括依次级联的976nm激光泵浦源、976nm激光泵浦源尾纤、泵浦耦合器件、隔离器、第一光纤光栅、掺铒有源光纤、第二光纤光栅、掺铥有源光纤、第三光纤光栅、第四光纤光栅、第五光纤光栅、掺镝：InF有源光纤、第六光纤光栅、第七光纤光栅、掺镨有源光纤、第八光纤光栅、第九光纤光栅和第十光纤光栅和激光输出点，第一光纤光栅和第三光纤光栅构成第一谐振腔；第二光纤光栅和第六光纤光栅的直切端面构成第二谐振腔；第四光纤光栅和第十光纤光栅构成第三谐振腔；第五光纤光栅和第九光纤光栅构成第四谐振腔；第七光纤光栅和第八光纤光栅构成第五谐振腔。构成第五谐振腔。构成第五谐振腔。
【技术实现步骤摘要】
一种中红外多波长主被动混合调制全光纤激光器
[0001]本专利技术涉及中红外光纤激光器
，具体涉及一种中红外多波长主被动混合调制全光纤激光器。
技术介绍
[0002]近年来中红外多波长的光纤激光器在激光手术刀、激光光谱学、红外对抗等多方面凸显优势，然而在3～5μm中红外波长区域，难以通过一台光纤激光器甚至是基于一种光纤的激光器实现多波长高功率调Q窄脉冲激光输出。现有技术中光纤激光器中实现调Q脉冲输出的方法主要有主动调Q和被动调Q。主动调Q就是指在激光谐振腔内加入电光调Q、声光调Q等由外部控制调节腔内损耗的器件实现调Q激光输出的技术；被动调Q主要就是指通过在腔内加入真实可饱和吸收体来周期性的调节腔内损耗以实现调Q激光的输出。但是，目前各类调制元件存在着不同的缺陷，难以实现稳定的高功率、可调谐脉冲激光输出。
[0003]综上所述，传统的中红外多波长光纤激光器存在无法实现稳定的多波长高功率调Q窄脉冲激光输出的问题。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种中红外多波长主被动混合调制全光纤激光器，通过改进激光器结构及相应的光路，解决了传统的中红外多波长光纤激光器存在的无法实现稳定的多波长高功率调Q窄脉冲激光输出的问题。
[0005]为解决以上问题，本专利技术的技术方案为采用一种中红外多波长主被动混合调制全光纤激光器，包括：依次级联的976nm激光泵浦源、976nm激光泵浦源尾纤、泵浦耦合器件、隔离器、第一光纤光栅、掺铒有源光纤、第二光纤光栅、掺铥有源光纤、第三光纤光栅、第四光纤光栅、第五光纤光栅、掺镝：InF有源光纤、第六光纤光栅、第七光纤光栅、掺镨有源光纤、第八光纤光栅、第九光纤光栅和第十光纤光栅和激光输出点，其中，所述第一光纤光栅和所述第三光纤光栅构成第一谐振腔，用于输出1.5μm的激光；所述第二光纤光栅和所述第六光纤光栅的直切端面构成第二谐振腔，用于输出1.7μm的激光；所述第四光纤光栅和所述第十光纤光栅构成第三谐振腔，用于输出4.3μm的激光；所述第五光纤光栅和所述第九光纤光栅构成第四谐振腔，用于输出3μm的激光；所述第七光纤光栅和所述第八光纤光栅构成第五谐振腔，用于输出4.8μm的激光。
[0006]可选地，所述第一光纤光栅和所述第三光纤光栅为刻蚀在普通光纤上的布拉格衍射光栅，对1.5μm波长具有高反射率，所述高反射率为反射率≥95％。
[0007]可选地，所述第二光纤光栅为刻蚀在普通光纤上的布拉格衍射光栅，对1.7μm波长具有高反射率，所述第六光纤光栅为刻蚀在氟化物光纤上的布拉格衍射光栅，对1.7μm波长具有高反射率，所述高反射率为反射率≥95％。
[0008]可选地，所述第四光纤光栅和所述第十光纤光栅为刻蚀在氟化物光纤上的布拉格衍射光栅，其中，所述第四光纤光栅对4.3μm波长具有高反射率，所述第十光纤光栅对4.3μm
波长具有低反射率，所述高反射率为反射率≥95％，所述低反射率为40％
‑
50％。
[0009]可选地，所述第五光纤光栅和所述第九光纤光栅为刻蚀在氟化物光纤上的布拉格衍射光栅，其中，所述第五光纤光栅对3μm波长具有高反射率，所述第九光纤光栅对3μm波长具有低反射率，所述高反射率为反射率≥95％，所述低反射率为40％
‑
50％。
[0010]可选地，所述第七光纤光栅和所述第八光纤光栅为刻蚀在氟化物光纤上的布拉格衍射光栅，其中，所述第七光纤光栅对4.8m波长具有高反射率，所述第八光纤光栅对4.8μm波长具有低反射率，所述高反射率为反射率≥95％，所述低反射率为40％
‑
50％。
[0011]可选地，所述976nm泵浦光尾纤和所述泵浦耦合器件之间设置有第一光纤熔接点，所述泵浦耦合器件和隔离器之间设置有第二光纤熔接点，所述隔离器与所述第一光纤光栅之间设置有第三光纤熔接点，所述第一光纤光栅与所述掺铒有源光纤之间设置有第四光纤熔接点，所述掺铒有源光纤与所述第二光纤光栅之间设置有第五光纤熔接点，所述第二光纤光栅与所述掺铥有源光纤之间设置有第六光纤熔接点，所述掺铥有源光纤与所述第三光纤光栅之间设置有第七光纤熔接点，所述第三光纤光栅与所述第四光纤光栅之间设置有第八光纤熔接点，所述第五光纤光栅与所述掺镝：InF有源光纤之间设置有第九光纤熔接点，所述掺镝：InF有源光纤与所述第六光纤光栅之间设置有第十光纤熔接点，所述第七光纤光栅与所述掺镨有源光纤之间设置有第十一光纤熔接点，所述掺镨有源光纤与所述第八光纤光栅之间设置有第十二光纤熔接点。
[0012]可选地，依次级联的976nm激光泵浦源、976nm激光泵浦源尾纤、第一光纤熔接点、泵浦耦合器件、第二光纤熔接点、隔离器、第三光纤熔接点、第一光纤光栅、第四光纤熔接点、掺铒有源光纤、第五光纤熔接点、第二光纤光栅、第六光纤熔接点、掺铥有源光纤、第七光纤熔接点、第三光纤光栅和第八光纤熔接点，彼此之间通过普通光纤建立电气连接。
[0013]可选地，依次级联的第八光纤熔接点、第四光纤光栅、第五光纤光栅、第九光纤熔接点、掺镝：InF有源光纤、第十光纤熔接点、第六光纤光栅、第七光纤光栅、第十一光纤熔接点、掺镨有源光纤、第十二光纤熔接点、第八光纤光栅、第九光纤光栅和第十光纤光栅和激光输出点，彼此之间通过氟化物光纤建立电气连接。
[0014]本专利技术的首要改进之处为提供的中红外多波长主被动混合调制全光纤激光器，通过构建五対具有不同反射率光纤光栅组成的谐振腔，使得整体光路既能通过对泵浦光的可饱和吸收过程实现泵浦光脉冲运转，又能基于增益开关效应实现掺杂光纤激光器的窄脉宽脉冲运转，有效提升了光路稳定性。同时，本申请所使用的掺杂光纤在光路中既作为前一个谐振腔的被动调Q元件，也作为后一个谐振腔内的增益介质，无需额外增加调Q器件，通过掺杂光纤的复用有效降低了光路结构的复杂度，进一步的提升光路稳定性，解决了传统的中红外多波长光纤激光器存在的无法实现稳定的多波长高功率调Q窄脉冲激光输出的问题。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的中红外多波长主被动混合调制全光纤激光器的简化结构连接图；
[0016]图2是本专利技术的Er
3+
的能级跃迁图；
[0017]图3是本专利技术的Tm
3+
的能级跃迁图；
[0018]图4是本专利技术的Dy
3+
的能级跃迁图；
[0019]图5是本专利技术的Pr
3+
的能级跃迁图。
具体实施方式
[0020]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0021]如图1所示，一种中红外多波长主被动混合调制全光纤激光器，包括：依次级联的976nm激光泵浦源1、976nm激光泵浦源尾纤2、泵浦耦合器件4、隔离器6、第一光纤光栅8、掺铒有源光纤10、第二光纤光栅12、掺铥有源光纤14、第三光纤光栅16、第四光纤光栅19、第五光纤光栅20、掺镝：InF有源光纤22、第六光纤本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种中红外多波长主被动混合调制全光纤激光器，其特征在于，包括：依次级联的976nm激光泵浦源(1)、976nm激光泵浦源尾纤(2)、泵浦耦合器件(4)、隔离器(6)、第一光纤光栅(8)、掺铒有源光纤(10)、第二光纤光栅(12)、掺铥有源光纤(14)、第三光纤光栅(16)、第四光纤光栅(19)、第五光纤光栅(20)、掺镝：InF有源光纤(22)、第六光纤光栅(24)、第七光纤光栅(25)、掺镨有源光纤(27)、第八光纤光栅(29)、第九光纤光栅(30)和第十光纤光栅(31)和激光输出点(33)，其中，所述第一光纤光栅(8)和所述第三光纤光栅(16)构成第一谐振腔，用于输出1.5μm的激光；所述第二光纤光栅(12)和所述第六光纤光栅(24)的直切端面构成第二谐振腔，用于输出1.7μm的激光；所述第四光纤光栅(19)和所述第十光纤光栅(31)构成第三谐振腔，用于输出4.3μm的激光；所述第五光纤光栅(20)和所述第九光纤光栅(30)构成第四谐振腔，用于输出3μm的激光；所述第七光纤光栅(25)和所述第八光纤光栅(29)构成第五谐振腔，用于输出4.8μm的激光。2.根据权利要求1所述的混合调制全光纤激光器，其特征在于，所述第一光纤光栅(8)和所述第三光纤光栅(16)为刻蚀在普通光纤上的布拉格衍射光栅，对1.5μm波长具有高反射率，所述高反射率为反射率≥95％。3.根据权利要求1所述的混合调制全光纤激光器，其特征在于，所述第二光纤光栅(12)为刻蚀在普通光纤上的布拉格衍射光栅，对1.7μm波长具有高反射率，所述第六光纤光栅(24)为刻蚀在氟化物光纤上的布拉格衍射光栅，对1.7μm波长具有高反射率，所述高反射率为反射率≥95％。4.根据权利要求1所述的混合调制全光纤激光器，其特征在于，所述第四光纤光栅(19)和所述第十光纤光栅(31)为刻蚀在氟化物光纤上的布拉格衍射光栅，其中，所述第四光纤光栅(19)对4.3μm波长具有高反射率，所述第十光纤光栅(31)对4.3μm波长具有低反射率，所述高反射率为反射率≥95％，所述低反射率为40％
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50％。5.根据权利要求1所述的混合调制全光纤激光器，其特征在于，所述第五光纤光栅(20)和所述第九光纤光栅(30)为刻蚀在氟化物光纤上的布拉格衍射光栅，其中，所述第五光纤光栅(20)对3μm波长具有高反射率，所述第九光纤光栅(30)对3μm波长具有低反射率，所述高反射率为反射率≥95％，所述低反射率为40％
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50％。6.根据权利要求1所述的混合调制全光纤激光器，其特征在于，所述第七光纤光栅(25)和所述第八光纤光栅(29)为刻蚀在氟...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦晨，尚陈丞，周洪荣，刘文姝，吴哲昊，樊宗潇，曹家宁，岳慧敏，刘永，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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