一种激光器和激光系统技术方案

本发明专利技术公开了一种激光器和激光系统，所述激光器包括光纤第一半导体可饱和吸收镜；第二半导体可饱和吸收镜，与所述第一半导体可饱和吸收镜通过所述光纤耦接；其中，所述第一半导体可饱和吸收镜和所述第二半导体可饱和吸收镜共同构成所述激光器的两个腔镜；所述第一半导体可饱和吸收镜的调制深度大于等于所述第二半导体可饱和吸收镜；所述第一半导体可饱和吸收镜的恢复时间小于等于所述第二半导体可饱和吸收镜。通过上述方式，本发明专利技术所提供的实施方式能够提高激光器的使用寿命。

A laser and laser system

The invention discloses a laser and a laser system comprising a fiber first semiconductor saturable absorption mirror, a second semiconductor saturable absorption mirror coupled with the first semiconductor saturable absorption mirror through the fiber, wherein the first semiconductor saturable absorption mirror and the second semiconductor are saturable. The first semiconductor saturable absorption mirror has a modulation depth greater than or equal to the second semiconductor saturable absorption mirror, and the recovery time of the first semiconductor saturable absorption mirror is less than or equal to the second semiconductor saturable absorption mirror. Through the above way, the embodiment provided by the invention can improve the service life of the laser.

【技术实现步骤摘要】
一种激光器和激光系统
本专利技术涉及激光领域，特别是涉及一种激光器和激光系统。
技术介绍
锁模光纤激光器一般可分为主动锁模和被动锁模两种类型，其中，主动锁模光纤激光器需利用主动调制器件或者通过外界注入相关的光脉冲，对脉冲的幅度和相位进行调制，设备复杂，成本较高；而被动锁模光纤激光器可在不加入调制器件的情况下实现超短光脉冲的输出，结构简单，价格低廉，同时，它具有锁模过程建立快和输出脉冲波型为双曲正割函数的特点。因此，被动锁模光纤激光器成为近年来的研究重点。而基于半导体可饱和吸收镜(SemiconductorSaturableAbsorberMirror,SESAM)作为一种成熟的商用被动锁模器件，是目前商用光纤被动锁模激光器的主流。本专利技术的专利技术人在长期研究中发现，SESAM存在损伤阈值小的缺点，因而其使用寿命较低，需频繁更换。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种激光器和激光系统，能够提高激光器的使用寿命。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种激光器，包括：光纤；第一半导体可饱和吸收镜；第二半导体可饱和吸收镜，与所述第一半导体可饱和吸收镜通过所述光纤耦接；其中，所述第一半导体可饱和吸收镜和所述第二半导体可饱和吸收镜共同构成所述激光器的两个腔镜。其中，所述第一半导体可饱和吸收镜的调制深度大于等于所述第二半导体可饱和吸收镜；所述第一半导体可饱和吸收镜的恢复时间小于等于所述第二半导体可饱和吸收镜。其中，所述光纤包括第一传输光纤、增益光纤、第二传输光纤；其中，所述第一传输光纤的第一端与所述第一半导体可饱和吸收镜耦接；所述第二传输光纤的第二端与所述第二半导体可饱和吸收镜耦接；所述增益光纤的第一尾纤和第二尾纤分别与所述第一传输光纤的第三端和所述第二传输光纤的第四端耦接。其中，所述增益光纤为稀土掺杂光纤，其中掺杂的稀土元素是镱、饵、铥、钐、铋中任一种或者多种的组合。其中，所述激光器进一步包括：波分复用器，与所述第一传输光纤或所述第二传输光纤耦接，包括第一输入端、第一输出端、第一通过端；其中，所述第一输出端面向所述增益光纤设置；所述第一传输光纤或所述第二传输光纤上的传输光经所述第一输出端和所述第一通过端在所述激光器内传输，所述第一输入端用于将泵浦光耦合至所述波分复用器内，进而耦合至所述激光器内；输出耦合器，与所述第一传输光纤或所述第二传输光纤耦合，包括第二输入端、第二输出端、第二通过端；其中，所述第一传输光纤或所述第二传输光纤上部分所述传输光经所述第二输入端和所述第二通过端在所述激光器内传输，剩余所述传输光经所述第二输出端输出，进而从所述激光器输出。其中，所述第一传输光纤包括第一传输子光纤和第二传输子光纤，所述第二传输光纤包括第三传输子光纤和第四传输子光纤；其中，所述第一传输子光纤和所述第二传输子光纤具有相对设置的端口，分别为第五端和第六端，所述第五端与所述增益光纤之间的距离小于所述第六端与所述增益光纤之间的距离；所述第三传输子光纤和第四传输子光纤具有相对设置的端口，分别为第七端和第八端，所述第七端与所述增益光纤之间的距离小于所述第八端与所述增益光纤之间的距离；所述波分复用器的所述第一输出端和所述第一通过端分别与所述第五端和所述第六端耦接，所述输出耦合器所述第二输入端和所述第二通过端分别与所述第七端和所述第八端耦接；或者，所述波分复用器的所述第一输出端和所述第一通过端分别与所述第七端和所述第八端耦接，所述输出耦合器所述第二输入端和所述第二通过端分别与所述第五端和所述第六端耦接。其中，所述第一传输光纤或所述第二传输光纤包括第五传输子光纤、第六传输子光纤和第七传输子光纤；其中，所述第六传输子光纤位于所述第五传输子光纤和所述第七传输子光纤之间，所述第七传输子光纤的一端与所述增益光纤耦接，所述第六传输子光纤包括第九端和第十端，所述第七传输子光纤包括与所述第九端相对设置的第十一端，所述第五传输子光纤包括与所述第十端相对设置的第十二端；所述波分复用器的所述第一输出端和所述第一通过端分别与所述第十一端和所述第九端耦接，所述输出耦合器所述第二输入端和所述第二通过端分别与所述第十端和所述第十二端耦接。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种激光系统，包括如上任一项所述的激光器。其中，所述激光系统还包括泵浦源，与所述激光器可拆卸连接，用于产生所述泵浦光，所述泵浦源与所述波分复用器的所述第一输入端耦接。其中，所述泵浦源功率逐渐增大，当所述输出耦合器输出稳定的激光脉冲时，所述泵浦源功率维持不变。本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术所提供的激光器的腔镜采用两个半导体可饱和吸收镜相互配合，以减少激光锁模运转过程中半导体可饱和吸收镜由于非饱和吸收产生的热量，从而提高半导体可饱和吸收镜的损伤阈值，进而大幅提高半导体可饱和吸收镜的使用寿命，进而提高激光器的使用寿命。附图说明图1是本专利技术激光器一实施方式的结构示意图；图2是本专利技术激光器又一实施方式的结构示意图；图3是本专利技术激光器再一实施方式的结构示意图；图4是本专利技术激光器再一实施方式的结构示意图；图5是本专利技术激光系统一实施方式的结构示意图。具体实施方式请参阅图1，图1为本专利技术激光器一实施方式的结构示意图。该激光器1包括：光纤10；第一半导体可饱和吸收镜(SESAM)12；第二SESAM14，与第一SESAM12通过光纤10耦接；其中，第一SESAM12和第二SESAM14共同构成激光器1的两个腔镜。具体地，SESAM是把反射镜与半导体可饱和吸收体结合在一起，常见的半导体可饱和吸收体材料为GaAs、InGaAs等。其工作原理为，半导体可饱和吸收体能够将入射光脉冲中的低强度部分进行有效吸收，因此具有高能量的脉冲可使的半导体可饱和吸收体达到饱和并在腔体内不断增长，而小脉冲则不断被损耗抑制，最终使得在腔体内只存在一个脉冲，进而实现锁模功能。一般来说，光纤锁模激光器中输出脉冲的特性与SESAM的调制深度和恢复时间有关，调制深度越高，恢复时间越小，激光器能够输出的脉冲宽度越窄。但是，SESAM的恢复时间和调制深度很难同时保证，因为对于一SESAM来说，如果既要保证高调制深度，又要求恢复时间短，那么其饱和能量会很高，进而损伤阈值会降低，使得SESAM很容易被损坏。本实施例中，采用双SESAM的结构来实现提高SESAM损伤阈值的目的。在本实施例中，第一SESAM12的调制深度大于等于第二SESAM14，第一SESAM12的恢复时间小于等于第二SESAM14。在一个应用场景中，第一SESAM12具有高调制深度的特性以维持激光器的稳定的锁模运转，第二SESAM14具有短恢复时间的特性以压缩锁模脉冲；就调制深度而言，此时整个激光器腔体的调制深度为第一SESAM12和第二SESAM14调制深度的累加，进而减少了单个SESAM的调制深度，从而降低了激光锁模运转过程中SESAM由于非饱和吸收产生的热量，从而增加了单个SESAM的使用寿命。另一方面，本实施例中激光器可以为全光纤激光器，与半导体激光器相比，全光纤激光器具有免调试，整体结构简单的优点。请继续参阅图1，本实施例中光纤10包括第一传输光纤102、增益光纤100、第二传输光纤104；其中，第一传输光纤102的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光器，其特征在于，包括：光纤；第一半导体可饱和吸收镜；第二半导体可饱和吸收镜，与所述第一半导体可饱和吸收镜通过所述光纤耦接；其中，所述第一半导体可饱和吸收镜和所述第二半导体可饱和吸收镜共同构成所述激光器的两个腔镜。

【技术特征摘要】
1.一种激光器，其特征在于，包括：光纤；第一半导体可饱和吸收镜；第二半导体可饱和吸收镜，与所述第一半导体可饱和吸收镜通过所述光纤耦接；其中，所述第一半导体可饱和吸收镜和所述第二半导体可饱和吸收镜共同构成所述激光器的两个腔镜。2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述第一半导体可饱和吸收镜的调制深度大于等于所述第二半导体可饱和吸收镜；所述第一半导体可饱和吸收镜的恢复时间小于等于所述第二半导体可饱和吸收镜。3.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述光纤包括第一传输光纤、增益光纤、第二传输光纤；其中，所述第一传输光纤的第一端与所述第一半导体可饱和吸收镜耦接；所述第二传输光纤的第二端与所述第二半导体可饱和吸收镜耦接；所述增益光纤的第一尾纤和第二尾纤分别与所述第一传输光纤的第三端和所述第二传输光纤的第四端耦接。4.根据权利要求3所述的激光器，其特征在于，所述增益光纤为稀土掺杂光纤，其中掺杂的稀土元素是镱、饵、铥、钐、铋中任一种或者多种的组合。5.根据权利要求3所述的激光器，其特征在于，所述激光器进一步包括：波分复用器，与所述第一传输光纤或所述第二传输光纤耦接，包括第一输入端、第一输出端、第一通过端；其中，所述第一输出端面向所述增益光纤设置；所述第一传输光纤或所述第二传输光纤上的传输光经所述第一输出端和所述第一通过端在所述激光器内传输，所述第一输入端用于将泵浦光耦合至所述波分复用器内，进而耦合至所述激光器内；输出耦合器，与所述第一传输光纤或所述第二传输光纤耦合，包括第二输入端、第二输出端、第二通过端；其中，所述第一传输光纤或所述第二传输光纤上部分所述传输光经所述第二输入端和所述第二通过端在所述激光器内传输，剩余所述传输光经所述第二输出端输出，进而从所述激光器输出。6.根据权利要求5所述的激光器，其特征在于，所述第一传输光纤包括第一传输子光纤和第二传输子光纤，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩侠辉，
申请(专利权)人：深圳联品激光技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44