本申请提供一种抑制增益窄化的全光纤光调制装置及全光纤光调制方法，属于飞秒激光技术领域。全光纤光调制装置包括：光纤环形器，设有第一端口、第二端口和第三端口，第一端口用于获取外部输入的飞秒种子激光；啁啾光纤光栅，通过光纤与光纤环形器的第二端口连接，用于对飞秒种子激光进行脉冲宽度展宽处理以得到脉宽展宽激光；调制光纤光栅，通过光纤与光纤环形器的第三端口连接，用于对脉宽展宽激光的光谱透过率进行调制以输出光谱调制激光。本申请的全光纤光调制装置无需将飞秒种子激光耦合到空间中便可进行激光调制，简化了飞秒种子激光的调制结构。子激光的调制结构。子激光的调制结构。
【技术实现步骤摘要】
抑制增益窄化的全光纤光调制装置及全光纤光调制方法
[0001]本申请涉及飞秒激光
，尤其涉及一种抑制增益窄化的全光纤光调制装置及全光纤光调制方法。
技术介绍
[0002]随着工业化飞秒激光器的发展以及所需能量的提升，整个激光系统逐渐朝多级放大的方向发展。随着放大级次的增加，激光放大系统中增益介质增益不均匀造成的增益窄化效应愈加明显，使得光谱窄化愈加严重，导致压缩后的极限激光脉冲宽度增大，激光脉冲峰值功率降低，严重影响激光加工效果以及激光加工过程中的热扩散。相关技术中，通过液晶空间光调制、介质层滤波等方式对种子激光进行光谱调制以抑制后续激光放大过程中的增益窄化效应。但上述对种子激光进行光谱调制的方式均需要将种子激光耦合到空间中进行光谱调制，之后再将激光耦合至光纤中进行传输，相关的调制结构较为复杂。
技术实现思路
[0003]本申请实施例的主要目的在于提出一种抑制增益窄化的全光纤光调制装置及全光纤光调制方法，旨在简化飞秒种子激光的光谱调制结构。
[0004]为实现上述目的，本申请实施例的第一方面提出了全光纤光调制装置，包括：
[0005]光纤环形器(100)，所述光纤环形器(100)设有第一端口(110)、第二端口(120)和第三端口(130)，所述第一端口(110)用于获取外部输入的飞秒种子激光；
[0006]啁啾光纤光栅(200)，所述啁啾光纤光栅(200)通过光纤与所述光纤环形器(100)的所述第二端口(120)连接，所述光纤环形器(100)还用于将所述飞秒种子激光通过光纤从所述第二端口(120)传输至所述啁啾光纤光栅(200)，所述啁啾光纤光栅(200)用于对所述飞秒种子激光进行脉冲宽度展宽处理以得到脉宽展宽激光，并将所述脉宽展宽激光通过光纤发送至所述第二端口(120)；其中，所述啁啾光纤光栅(200)为具有脉宽展宽功能的反射式啁啾光纤光栅；
[0007]调制光纤光栅(300)，所述调制光纤光栅(300)通过光纤与所述光纤环形器(100)的所述第三端口(130)连接，所述光纤环形器(100)还用于通过所述第二端口(120)接收所述脉宽展宽激光，并将所述脉宽展宽激光通过光纤从所述第三端口(130)传输至所述调制光纤光栅(300)，所述调制光纤光栅(300)用于对所述脉宽展宽激光的光谱透过率进行调制以输出光谱调制激光；其中，所述调制光纤光栅(300)为具有光谱调制功能的透射式光纤光栅。
[0008]在一些实施例中，所述全光纤光调制装置还包括：
[0009]光谱调整控制器(400)，所述光谱调整控制器(400)分别连接所述啁啾光纤光栅(200)和所述调制光纤光栅(300)，所述光谱调整控制器(400)用于调整所述啁啾光纤光栅(200)和/或所述调制光纤光栅(300)的光栅区周期结构。
[0010]在一些实施例中，所述光谱调整控制器(400)包括电控单元(410)、第一温控单元
(420)和第二温控单元(430)，所述电控单元(410)分别连接所述第一温控单元(420)和所述第二温控单元(430)，所述第一温控单元(420)用于调节所述啁啾光纤光栅(200)的光栅区温度以改变所述啁啾光纤光栅(200)的光栅周期结构，所述第二温控单元(430)用于调节所述调制光纤光栅(300)的光栅区温度以改变所述调制光纤光栅(300)的光栅周期结构，所述电控单元(410)用于向所述第一温控单元(420)和所述第二温控单元(430)发送温度控制指令。
[0011]在一些实施例中，所述反射式啁啾光纤光栅为啁啾光纤布拉格光栅。
[0012]在一些实施例中，所述啁啾光纤布拉格光栅为单独的正色散啁啾光纤布拉格光栅。
[0013]在一些实施例中，所述啁啾光纤布拉格光栅设有分布式温度调节器。
[0014]在一些实施例中，所述透射式光纤光栅包括以下至少一种：布拉格光纤光栅、倾斜光纤光栅和长周期光纤光栅。
[0015]为实现上述目的，本申请的第二方面提出了全光纤光调制方法，包括：
[0016]获取外部输入的飞秒种子激光；
[0017]通过啁啾光纤光栅对所述飞秒种子激光进行脉宽展宽处理，得到脉宽展宽激光；
[0018]通过调制光纤光栅对所述脉宽展宽激光的光谱透过率进行调制，得到光谱调制激光。
[0019]在一些实施例中，所述获取外部输入的飞秒种子激光的步骤之前，还包括：
[0020]根据目标飞秒激光进行光谱计算，得到目标调制激光；
[0021]根据所述目标调制激光调整所述啁啾光纤光栅和/或所述调制光纤光栅的光栅区周期结构。
[0022]本申请实施例提出的抑制增益窄化的全光纤光调制装置及全光纤光调制方法，通过在光纤中对飞秒种子激光进行脉冲宽度展宽处理和光谱透过率调制得到光谱调制激光，以抑制后续对光谱调制激光进行激光放大过程中的增益窄化效应，无需将飞秒种子激光耦合到空间中，简化了飞秒种子激光的调制结构。
附图说明
[0023]图1是本申请实施例提供的全光纤光调制装置的结构图；
[0024]图2是本申请另一实施例提供的全光纤光调制装置的结构图；
[0025]图3是本申请实施例输入的飞秒种子激光的光谱图；
[0026]图4是本申请实施例理想激光的光谱图；
[0027]图5是本申请实施例啁啾光纤光栅的反射光谱图；
[0028]图6是本申请实施例调制光纤光栅的透射光谱图；
[0029]图7是本申请实施例全光纤光调制装置的光谱综合透过率示意图；
[0030]图8是本申请实施例全光纤光调制装置输出的光谱调制激光的光谱图；
[0031]图9是本申请另一实施例提供的全光纤光调制装置的结构图；
[0032]图10是本申请实施例第一透射光栅的透射光谱图；
[0033]图11是本申请实施例第二透射光栅的光谱图；
[0034]图12是本申请另一实施例全光纤光调制装置的光谱综合透过率示意图；
[0035]图13是本申请另一实施例全光纤光调制装置输出的光谱调制激光的光谱图；
[0036]图14是本申请实施例提供的全光纤光调制方法的流程图；
[0037]图15是本申请另一实施例的全光纤光调制方法的流程图。
[0038]附图标记：
[0039]光纤环形器100、啁啾光纤光栅200、调制光纤光栅300、光谱调整控制器400；
[0040]第一端口110、第二端口120、第三端口130；
[0041]电控单元410、第一温控单元420、第二温控单元430；
[0042]第一透射光栅310、第二透射光栅320。
具体实施方式
[0043]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0044]需要说明的是，虽然在装置示意图中进行了功能模块本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种全光纤光调制装置，其特征在于，包括：光纤环形器(100)，所述光纤环形器(100)设有第一端口(110)、第二端口(120)和第三端口(130)，所述第一端口(110)用于获取外部输入的飞秒种子激光；啁啾光纤光栅(200)，所述啁啾光纤光栅(200)通过光纤与所述光纤环形器(100)的所述第二端口(120)连接，所述光纤环形器(100)还用于将所述飞秒种子激光通过光纤从所述第二端口(120)传输至所述啁啾光纤光栅(200)，所述啁啾光纤光栅(200)用于对所述飞秒种子激光进行脉冲宽度展宽处理以得到脉宽展宽激光，并将所述脉宽展宽激光通过光纤发送至所述第二端口(120)；其中，所述啁啾光纤光栅(200)为具有脉宽展宽功能的反射式啁啾光纤光栅；调制光纤光栅(300)，所述调制光纤光栅(300)通过光纤与所述光纤环形器(100)的所述第三端口(130)连接，所述光纤环形器(100)还用于通过所述第二端口(120)接收所述脉宽展宽激光，并将所述脉宽展宽激光通过光纤从所述第三端口(130)传输至所述调制光纤光栅(300)，所述调制光纤光栅(300)用于对所述脉宽展宽激光的光谱透过率进行调制以输出光谱调制激光；其中，所述调制光纤光栅(300)为具有光谱调制功能的透射式光纤光栅。2.根据权利要求1所述的全光纤光调制装置，其特征在于，还包括：光谱调整控制器(400)，所述光谱调整控制器(400)分别连接所述啁啾光纤光栅(200)和所述调制光纤光栅(300)，所述光谱调整控制器(400)用于调整所述啁啾光纤光栅(200)和/或所述调制光纤光栅(300)的光栅区周期结构。3.根据权利要求2所述的全光纤光调制装置，其特征在于，所述光谱调整控制器(400)包括电控单元(410)、第...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭晓杨，林庆典，余军，张哲，周沧涛，阮双琛，
申请(专利权)人：深圳技术大学，
类型：发明
国别省市：
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