【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光器，具体为一种脉宽可调的光纤皮秒种子源及其工作方法。
技术介绍
1、在超快激光器
，皮秒种子源作为锁模激光器的重要组成部分，广泛应用于科学研究、工业加工和医疗等领域。传统的皮秒种子源通常具有固定的脉宽，无法灵活调节，限制了其在多样化应用中的适应能力。为了实现脉宽的调节，现有技术中常常采用外部色散管理系统，例如色散可调啁啾光栅展宽器或可调间距光栅对，通过展宽或压缩脉冲实现脉宽变化。
2、然而，这些外部色散管理系统无法同步调节光谱宽度，尽管脉宽可以通过色散管理系统进行调节，但该系统无法同时改变脉冲的光谱宽度，导致在某些应用场景中效果受限。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种脉宽可调的光纤皮秒种子源及其工作方法，解决用色散可调啁啾光栅展宽器仅仅只能改变脉宽，光谱宽度无法改变，并且需要的光谱宽度较宽，成本高的问题。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种脉宽可调的光纤皮秒种子源，包括：
3、半导体蝶形泵：启动后产生的泵浦光，所述泵浦光作为系统的能量源，进入滤波隔离器；
4、滤波隔离器，接收来自半导体蝶形泵的泵浦光，阻止回光进入半导体蝶形泵，使泵浦光单向流向波分复用器；
5、波分复用器，将来自滤波隔离器的泵浦光耦合进光纤环形腔，同时允许光纤环形腔中的信号光继续传播；
6、单模掺镱光纤，接收耦合进来的泵浦光，通过增益作用，吸收泵浦光并发射信号光，所述信号
7、分光器一，将光纤环形腔中的信号光进行分光，一部分信号光用于锁模，另一部分信号光继续在光纤环形腔中循环；
8、环形器，将光纤环形腔中的信号光分流至两个中心波长可调光栅中，使两个中心波长可调光栅之间的信号光进行反射和调节；
9、相移器，用于引入相位差，调整所述信号光的相位关系；
10、分光器二，用于将调节后的信号光进行分光，分光后的一部分光信号输出供外部检测，另一部分光信号继续在光纤环形腔内循环；
11、滤波隔离器，用于隔离分光器二向外部输出的光信号；
12、光电探头，实时监测光纤环形腔中的锁模状态，并生成反馈信号；
13、信号处理电路，用于接收光电探头提供的反馈信号。
14、优选的，两个所述中心波长可调光栅的中心波长能够进行调节，用于改变光谱重叠区域，以调节输出脉冲的脉宽。
15、优选的，两个中心波长可调光栅分别为中心波长可调光栅a和中心波长可调光栅b，所述中心波长可调光栅a和中心波长可调光栅b的中心波长分别为a和c，光谱宽度分别为b和d，通过调整a、b、c、d的数值，控制输出脉冲的脉宽和信号光的光谱宽度。
16、优选的，所述相移器通过设置在光纤环形腔中的可调节相位元件引入不同的相位差。
17、优选的，所述分光器二与外部检测模块相连，通过硬件电路控制调整分光器二向外部输出光信号的输出脉冲的光强。
18、优选的，所述光电探头包括多个探测单元，每个探测单元分别用于检测不同的脉冲参数，并将检测结果传输至信号处理电路，所述信号处理电路用于根据检测结果调节脉宽。
19、优选的，所述中心波长可调光栅a和中心波长可调光栅b通过机械或电动调节机构调节中心波长，实现不同波长的激光输出，并通过集成在电路板上的切换元件选择脉冲输出模式。
20、优选的，所述光纤环形腔的光纤组件外部设有温度控制装置，所述温度控制装置通过热敏电阻和加热元件进行温度调节。
21、优选的，一种脉宽可调的光纤皮秒种子源的工作方法，包括以下步骤：
22、s1：启动半导体蝶形泵浦源，提供的泵浦能量；
23、s2：泵浦光通过滤波隔离器，避免回光干扰泵浦源，保持稳定的单向光传输；
24、s3：泵浦光通过波分复用器耦合进入单模掺镱光纤，此时掺镱光纤吸收泵浦光并发射信号光；
25、s4：发射出的信号光进入光纤环形腔，并通过分光器一实现光信号的分光，部分光信号用于锁模过程；
26、s5：环形腔中的光信号通过环形器，被分流到两个中心波长可调光栅，包括中心波长可调光栅a和中心波长可调光栅b；
27、s6：通过调节中心波长可调光栅a和b的中心波长，改变两个光栅的光谱重叠区域，此操作通过以下方式调节脉宽和光谱宽度：
28、当光谱重叠区域较多时，输出脉宽变窄；
29、当光谱重叠区域较少时，输出脉宽变宽；
30、s7：相移器引入相位差，以促进锁模过程，使激光输出稳定；
31、s8：输出信号通过分光器二，10％的信号被提取用于外部检测，90％的信号继续在环形腔内循环以维持锁模状态；
32、s9：通过滤波隔离器隔离输出光，避免回光干扰光纤环形腔中的锁模过程；
33、s10：光电探头监测锁模状态，并反馈锁模状态信息，并能够通过反馈信号进一步调节中心波长可调光栅a和b的中心波长，以优化系统的脉宽和光谱宽度。
34、优选的，所述中心波长可调光栅a和中心波长可调光栅b分别通过独立的电动驱动系统调节中心波长。
35、本专利技术提供了一种脉宽可调的光纤皮秒种子源。具备以下有益效果：
36、1、本专利技术通过两个中心波长可调光栅的协同调节，实现了脉宽和光谱宽度的同步可控，克服了现有技术中只能单独调节脉宽的局限。通过调节光栅的中心波长，能够有效改变两个光栅的光谱重叠区域，使得脉宽和光谱宽度可根据需要灵活调节，适应多种应用需求。
37、2、本专利技术将调节脉宽和光谱宽度的功能集成在光纤环形腔内，无需使用复杂的外部色散管理系统(如色散可调啁啾光栅展宽器等)，大幅简化了系统结构。同时，减少了外部设备的使用，降低了系统整体成本。
38、3、本专利技术通过环形腔和相移器的结合，实现了稳定的锁模操作，提供了高质量的脉冲输出。相移器用于引入相位差，确保光纤腔中光信号的相位一致性，提升了系统的锁模效率和输出脉冲的稳定性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种脉宽可调的光纤皮秒种子源，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的脉宽可调的光纤皮秒种子源，其特征在于，两个所述中心波长可调光栅的中心波长能够进行调节，用于改变光谱重叠区域，以调节输出脉冲的脉宽。
3.根据权利要求2所述的脉宽可调的光纤皮秒种子源，其特征在于，两个中心波长可调光栅分别为中心波长可调光栅A和中心波长可调光栅B，所述中心波长可调光栅A和中心波长可调光栅B的中心波长分别为a和c，光谱宽度分别为b和d，通过调整a、b、c、d的数值，控制输出脉冲的脉宽和信号光的光谱宽度。
4.根据权利要求1所述的脉宽可调的光纤皮秒种子源，其特征在于，所述相移器通过设置在光纤环形腔中的可调节相位元件引入不同的相位差。
5.根据权利要求1所述的脉宽可调的光纤皮秒种子源，其特征在于，所述分光器二与外部检测模块相连，通过硬件电路控制调整分光器二向外部输出光信号的输出脉冲的光强。
6.根据权利要求1所述的脉宽可调的光纤皮秒种子源，其特征在于，所述光电探头包括多个探测单元，每个探测单元分别用于检测不同的脉冲参数，并将检测结果传输至
7.根据权利要求3所述的脉宽可调的光纤皮秒种子源，其特征在于，所述中心波长可调光栅A和中心波长可调光栅B通过机械或电动调节机构调节中心波长，实现不同波长的激光输出，并通过集成在电路板上的切换元件选择脉冲输出模式。
8.根据权利要求1所述的脉宽可调的光纤皮秒种子源，其特征在于，所述光纤环形腔的光纤组件外部设有温度控制装置，所述温度控制装置通过热敏电阻和加热元件进行温度调节。
9.一种脉宽可调的光纤皮秒种子源的工作方法，其特征在于，用于权利要求1-8任一项所述的一种脉宽可调的光纤皮秒种子源，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的脉宽可调的光纤皮秒种子源的工作方法，其特征在于，所述中心波长可调光栅A和中心波长可调光栅B分别通过独立的电动驱动系统调节中心波长。
...【技术特征摘要】
1.一种脉宽可调的光纤皮秒种子源，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的脉宽可调的光纤皮秒种子源，其特征在于，两个所述中心波长可调光栅的中心波长能够进行调节，用于改变光谱重叠区域，以调节输出脉冲的脉宽。
3.根据权利要求2所述的脉宽可调的光纤皮秒种子源，其特征在于，两个中心波长可调光栅分别为中心波长可调光栅a和中心波长可调光栅b，所述中心波长可调光栅a和中心波长可调光栅b的中心波长分别为a和c，光谱宽度分别为b和d，通过调整a、b、c、d的数值，控制输出脉冲的脉宽和信号光的光谱宽度。
4.根据权利要求1所述的脉宽可调的光纤皮秒种子源，其特征在于，所述相移器通过设置在光纤环形腔中的可调节相位元件引入不同的相位差。
5.根据权利要求1所述的脉宽可调的光纤皮秒种子源，其特征在于，所述分光器二与外部检测模块相连，通过硬件电路控制调整分光器二向外部输出光信号的输出脉冲的光强。
6.根据权利要求1所述的脉宽可调的光纤...
【专利技术属性】
技术研发人员：任席奎，邹武兵，熊全聪，
申请(专利权)人：深圳市韵腾激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。