A mid-infrared fluoride fiber mode-locked laser based on germanium dispersion management includes a pump source and a ring oscillator. The oscillator has folding mirror, aspheric focusing lens, fluoride gain fiber, aspheric collimating lens, output coupling lens, dispersion management element, half wave plate, isolator and quarter wave plate in turn along the counter-clockwise direction. The core of the laser is to control the dispersion of the mid-infrared fluoride fiber mode-locked laser by a dispersion management element, so that the laser pulse width evolves orderly with the propagation in the cavity, reduces the accumulation of the non-linear phase shift of the pulse in the gain fiber, and avoids the splitting of the pulse at low energy. The laser of the invention breaks the limitation of the soliton area on the pulse energy and makes the output pulse energy. The volume exceeds 10 nJ. This kind of high energy mid-infrared ultrafast fiber laser has important application prospects in the fields of mid-infrared ultrafast spectroscopy, supercontinuum generation, free space optical communication and so on.
【技术实现步骤摘要】
基于锗色散管理的中红外氟化物光纤锁模激光器
本专利技术属于激光
,具体涉及一种基于锗色散管理的中红外氟化物光纤锁模激光器。
技术介绍
中红外波段涵盖了三个大气透明窗口,而且对应多数气体和有机分子的转振动能谱,中红外超快激光在自由空间光通讯、分子光谱学、中红外频率梳、半导体材料微加工、人体眼科手术等方面具有重要的应用前景。目前,商业化的中红外超快光源主要通过近红外泵浦的光参量振荡器或放大器产生,该方法存在转换效率低、系统体积庞大、维护难度高、成本昂贵等缺点,限制了中红外超快激光的广泛应用。为了得到结构紧凑、价格低廉、光束质量优良的中红外超快激光,氟化物光纤锁模激光器成为3μm超快脉冲激光的理想选择。目前,氟化物光纤锁模激光器已经可以产生纳焦水平的脉冲输出,已经可以媲美某些商业化中红外光参量振荡器或放大器的激光性能。然而,由于氟化物光纤在3μm中红外波段具有负的群速度色散和正的非线性系数,导致该锁模激光器只能工作在传统孤子区域,锁模激光器的输出脉冲能量受到孤子面积的严重限制,输出脉冲能量限制在纳焦水平。腔内色散管理是突破能量限制的有效途径,然而,不同于近红外波段可以灵活设计正色散和负色散光纤来实现色散管理,3μm中红外波段缺少正的色散补偿光纤,导致3μm中红外氟化物光纤锁模激光器的脉冲能量长期以来难以提升。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于锗色散管理的中红外氟化物光纤锁模激光器,我们摒弃了传统光纤锁模激光器通过光纤进行色散管理的固有思路,提出通过大正色散的体块材料对中红外氟化物光纤锁模激光器进行色散管理,减少增益光纤中非线性相移的积累,避免锁模脉冲在低能 ...
【技术保护点】
1.一种基于锗色散管理的中红外氟化物光纤锁模激光器,包括泵浦源(1),该泵浦源(1)为光纤耦合输出的半导体激光器,其特征在于,沿所述的泵浦源(1)的激光输出方向依次是准直透镜(2)、第一耦合镜(3)、非球面聚焦透镜(4)、氟化物增益光纤(5)、非球面准直透镜(6)、输出耦合镜(7),在该输出耦合镜(7)的反射光方向依次是色散管理元件(8)、二分之一波片(9)、隔离器(10)、四分之一波片(11)和所述的第一耦合镜(3),所述的光纤耦合输出的半导体激光器的输出光纤的端面位于所述的准直透镜(2)的焦点,所述的氟化物增益光纤(5)的前端面位于所述的非球面聚焦透镜(4)的后焦平面,氟化物增益光纤(5)的后端面位于所述的非球面准直透镜(6)的前焦平面,依次的第一耦合镜(3)、非球面聚焦透镜(4)、氟化物增益光纤(5)、非球面准直透镜(6)、输出耦合镜(7)、色散管理元件(8)、二分之一波片(9)、隔离器(10)和四分之一波片(11)构成环形激光谐振腔。
【技术特征摘要】
1.一种基于锗色散管理的中红外氟化物光纤锁模激光器,包括泵浦源(1),该泵浦源(1)为光纤耦合输出的半导体激光器,其特征在于,沿所述的泵浦源(1)的激光输出方向依次是准直透镜(2)、第一耦合镜(3)、非球面聚焦透镜(4)、氟化物增益光纤(5)、非球面准直透镜(6)、输出耦合镜(7),在该输出耦合镜(7)的反射光方向依次是色散管理元件(8)、二分之一波片(9)、隔离器(10)、四分之一波片(11)和所述的第一耦合镜(3),所述的光纤耦合输出的半导体激光器的输出光纤的端面位于所述的准直透镜(2)的焦点,所述的氟化物增益光纤(5)的前端面位于所述的非球面聚焦透镜(4)的后焦平面,氟化物增益光...
【专利技术属性】
技术研发人员:谢国强,覃治鹏,顾宏安,钱列加,
申请(专利权)人:上海交通大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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