一种声光腔倒空脉冲光纤激光器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种声光腔倒空脉冲光纤激光器，包括第一高反光栅、第二高反光栅和谐振腔，谐振腔内部设置有泵浦源、合束器、光纤和声光调制器，第一高反光栅、合束器、光纤和声光调制器依次连接，泵浦源的尾纤输出与合束器靠近第一高反光栅一端连接，声光调制器的一级光输出尾纤与第二高反光栅连接，声光调制器的零级光输出尾纤接出谐振腔外。本实用新型专利技术的有益效果是：基于光纤激光器利用腔倒空技术，设计出一种1*2的声光调制器，声光调制器打开时一级光通过一级光输出尾纤输出，声光调制器关闭时，零级光通过零级光输出尾纤输出，实现了腔倒空激光器的全光纤结构，结构简单，抗干扰能力强，成本相对较低。成本相对较低。成本相对较低。

【技术实现步骤摘要】
一种声光腔倒空脉冲光纤激光器


[0001]本技术涉及光纤激光器
，特别涉及一种声光腔倒空脉冲光纤激光器。

技术介绍

[0002]高重频、窄脉宽的激光器在环境探测、激光雷达、激光医疗以及激光与物质相互作用等领域均具有广泛的应用需求。市面上常见的光纤激光器都是基于全固态激光器的腔倒空技术实现高重频、窄脉宽的脉冲光输出，不仅结构复杂、光路精密，抗干扰能力差，而且成本高。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题是研究一种声光腔倒空脉冲光纤激光器，能获得高重频下的窄脉宽激光输出，且结构简单、抗干扰能力强、维护成本低。
[0004]本技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0005]一种声光腔倒空脉冲光纤激光器，包括第一高反光栅、第二高反光栅和谐振腔，谐振腔内部设置有泵浦源、合束器、光纤和声光调制器，第一高反光栅、合束器、光纤和声光调制器依次连接，泵浦源的尾纤输出与合束器靠近第一高反光栅一端连接，声光调制器的一级光输出尾纤与第二高反光栅连接，声光调制器的零级光输出尾纤接出谐振腔外。
[0006]本技术的有益效果是：基于光纤激光器利用腔倒空技术，设计出一种1*2的声光调制器，声光调制器打开时一级光通过一级光输出尾纤输出，声光调制器关闭时，零级光通过零级光输出尾纤输出，实现了腔倒空激光器的全光纤结构，结构简单，抗干扰能力强，成本相对较低。
[0007]在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。
[0008]进一步，合束器为光纤泵浦合束器。
[0009]进一步，光纤为双包层光纤。
[0010]进一步，零级光输出尾纤在谐振腔外可接放大级或直接输出。
[0011]进一步，第一高反光栅和第二高反光栅为光纤高反光栅。
[0012]进一步，光纤高反光栅的反射率大于99.5％。
附图说明
[0013]图1为本技术一种声光腔倒空脉冲光纤激光器的原理框图；
[0014]图2为本技术一种声光腔倒空脉冲光纤激光器的1*2声光调制器示意图；
[0015]图3为本技术一种声光腔倒空脉冲光纤激光器的1*2声光调制器原理示意图。
[0016]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0017]1、第一高反光栅，2、第二高反光栅，3、谐振腔，31、泵浦源、32、合束器，33、光纤，34、声光调制器，341、一级光输出尾纤，342、零级光输出尾纤。
具体实施方式
[0018]以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。
[0019]如图1
‑
3所示，本技术实施例1一种声光腔倒空脉冲光纤激光器，包括第一高反光栅1、第二高反光栅2和谐振腔3，谐振腔3内部设置有泵浦源31、合束器32、光纤33和声光调制器34，第一高反光栅1、合束器32、光纤33和声光调制器34依次连接，泵浦源31的尾纤输出与合束器32靠近第一高反光栅1一端连接，声光调制器34的一级光输出尾纤341与第二高反光栅2连接，声光调制器34的零级光输出尾纤342接出谐振腔3外。
[0020]本专利利用腔倒空技术，通过声光调制器34零级光输出，周期性的从谐振腔3提取能量。腔倒空的一个周期分为两个阶段：第一阶段为光场建立期阶段，此时声光调制器34打开，产生衍射，光子通过一级光衍射输出，声光调制器34在腔内仅有一个很小的插入损耗，此时谐振腔3处于高Q值状态,输出损耗极低。在泵浦源31持续泵浦的作用下，光纤33中的反转粒子数不断累积，只要腔内光纤33中粒子数反转密度达到阈值时，腔内开始振荡，产生激光。由于腔损耗很小，激光在持续泵浦的作用下在腔内不断产生，不断积累，腔内的激光功率不断增长；第二阶段为为倒空期，此时声光调制器34关闭，不产生衍射，腔内累积的激光通过声光调制器34的零级光输出尾纤倒出腔外，形成一个激光脉冲。
[0021]基于光纤激光器利用腔倒空技术，设计出一种1*2的声光调制器34，声光调制器34打开时一级光通过一级光输出尾纤341输出，声光调制器34关闭时，零级光通过零级光输出尾纤342输出，实现了腔倒空激光器的全光纤结构，结构简单，抗干扰能力强，成本相对较低。相较于声光调Q的工作物质储能调Q，Q开关关闭时能量以激活粒子的形式存储在工作物质的高能级上的工作方式，腔倒空调Q是能量以光子的形式存储在谐振腔3内，声光调制器打开时，光子只在腔内往返振荡而无输出，直到工作物质的反转粒子储能全部转变为腔内光子能量时，才将腔内存储的最大振荡能量瞬间全部透射输出。
[0022]本技术提出的一种全光纤结构的声光腔倒空式脉冲光纤激光器，在谐振腔3两端使用高反光栅，并在谐振腔3内部插入一个声光调制器34，声光调制器34输出端分零级光输出和一级光输出，当声光调制器34打开时，一级光在腔内往返振荡而不输出，直到腔内光子数达到最大值时激光工作物质中的反转粒子数全部转变为光子能量时，在极短的时间内(几十ns～100ns)腔内声光调制器34在声脉冲的作用下时腔内产生的激光发生布拉格衍射，零级光经零级级光输出尾纤32输出腔外，一级光留在腔内继续循环。本技术实施例2一种声光腔倒空脉冲光纤激光器，在实施例1的基础上，合束器32为光纤泵浦合束器32。保证声光腔倒空脉冲光纤激光器内的全光纤结构。
[0023]本技术实施例3一种声光腔倒空脉冲光纤激光器，在实施例1的基础上，光纤33为双包层光纤。双包层光纤具有能效比高、结构简单小巧、散热特性好、输出光束质量好的优点，被广泛引用于光纤激光器领域中。具体实施时，双包层光纤为掺镱双包层光纤。
[0024]本技术实施例4一种声光腔倒空脉冲光纤激光器，在实施例1的基础上，零级光输出尾纤342在谐振腔3外可接放大级或直接输出。实用性强，不需要外部转接，可直接输出。
[0025]本技术实施例5一种声光腔倒空脉冲光纤激光器，在实施例1的基础上，第一高反光栅1和第二高反光栅2为光纤高反光栅。
[0026]本技术实施例6一种声光腔倒空脉冲光纤激光器，在实施例5的基础上，光纤高反光栅的反射率大于99.5％。光损耗小，传递效率高。
[0027]以上所述仅为本技术的较佳实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种声光腔倒空脉冲光纤激光器，其特征在于，包括第一高反光栅(1)、第二高反光栅(2)和谐振腔(3)，所述谐振腔(3)内部设置有泵浦源(31)、合束器(32)、光纤(33)和声光调制器(34)，所述第一高反光栅(1)、所述合束器(32)、所述光纤(33)和所述声光调制器(34)依次连接，所述泵浦源(31)的尾纤输出与所述合束器(32)靠近所述第一高反光栅(1)一端连接，所述声光调制器(34)的一级光输出尾纤(341)与所述第二高反光栅(2)连接，所述声光调制器(34)的零级光输出尾纤(342)接出所述谐振腔(3)外。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王行环，王度，李胜，王怀雄，徐华，陈翔，赵煜，赵亚楠，
申请(专利权)人：武汉大学中南医院，
类型：新型
国别省市：