宽带波长可调色散管理型全光纤超快脉冲激光器及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种宽带波长可调色散管理型全光纤超快脉冲激光器及系统，该激光器包括：通过光纤依次连接的波分复用器、增益光纤、色散补偿型双折射滤波器、锁模器件和输出耦合器；其中，波分复用器与输出耦合器连接；波分复用器用于与外设泵浦光源连接，并获取外设泵浦光源传输的泵浦光；波分复用器还用于对泵浦光进行耦合处理；增益光纤用于对基于泵浦光产生信号光；色散补偿型双折射滤波器包括通过光纤依次连接的利奥滤波单元和色散补偿光纤；锁模器件用于基于信号光得到锁模脉冲激光；输出耦合器用于输出锁模脉冲激光。本发明专利技术结构简单，同时可以实现波长的宽带可调谐输出。

Wideband Wavelength Tunable Dispersion Management All-Fiber Ultrafast Pulse Laser and System

The invention provides a broadband wavelength-tunable dispersion-managed all-fiber ultra-fast pulse laser and its system, which includes: wavelength division multiplexer, gain fiber, dispersion compensated birefringent filter, mode-locked device and output coupler connected by fiber in turn; where the wavelength division multiplexer is connected with the output coupler; and the wavelength division multiplexer is used to connect with the external pump light source. The pump light transmitted by the peripheral pump light source is obtained; the wavelength division multiplexer is also used to couple the pump light; the gain fiber is used to generate the signal light based on the pump light; the dispersion compensated birefringence filter includes the Leo filter unit connected sequentially through the fiber and the dispersion compensated fiber; the mode-locked device is used to obtain the mode-locked pulse laser based on the signal light; and the output coupler is used. Output mode-locked pulse laser. The invention has simple structure and can realize broadband tunable output of wavelength.

【技术实现步骤摘要】
宽带波长可调色散管理型全光纤超快脉冲激光器及系统
本专利技术涉及激光器
，尤其是涉及一种宽带波长可调色散管理型全光纤超快脉冲激光器及系统。
技术介绍
激光器是一种发射激光的装置，脉冲激光器是指单个激光脉冲宽度小于0.25秒、每间隔一定时间才工作一次的激光器。但是，对于现有的绝大多数脉冲激光器而言，其输出的光谱都不具备可调谐性。以一种掺镱锁模脉冲光纤激光器为例，该激光器由偏振无关隔离器、偏振控制器、保偏光纤、偏振光分束器和偏振控制器组成，该掺镱锁模脉冲光纤激光器不仅结构复杂，而且输出的激光波长不具备可调谐性。而对于少数可以实现波长可调谐输出的脉冲激光器而言，仍然存在一些问题。以一种掺铥锁模脉冲光纤激光器为例，该激光器采用锥形光纤滤波器、锥形光纤碳纳米管可饱和吸收体和隔离器的结构，该激光器可以通过调谐锥形光纤滤波器的形变来实现波长的可调谐输出，但是其锥形光纤滤波器的形变有限，导致该激光器不具备宽带的可调谐性，并且在调谐的过程中，易损坏锥形光纤。进一步的，以一种掺铒锁模脉冲光纤激光器，由偏振无关隔离器、保偏光纤、可饱和吸收体以及两个偏振控制器组成，该激光器不仅结构复杂，而且激光器的输出波长只有10纳米的可调谐范围。因此，现有的脉冲激光器在激光器结构、波长可调谐性以及宽带可调谐的范围等方面有待进一步优化。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种宽带波长可调色散管理型全光纤超快脉冲激光器及系统，结构简单，同时可以实现波长和宽带的可调谐输出。第一方面，本专利技术实施例提供了一种宽带波长可调色散管理型全光纤超快脉冲激光器，包括：通过光纤依次连接的波分复用器、增益光纤、色散补偿型双折射滤波器、锁模器件和输出耦合器；其中，波分复用器与输出耦合器连接；波分复用器用于与外设泵浦光源连接，并获取外设泵浦光源传输的泵浦光；波分复用器还用于对泵浦光进行耦合处理；增益光纤用于对基于泵浦光产生信号光；色散补偿型双折射滤波器包括通过光纤依次连接的利奥滤波单元和色散补偿光纤；利奥滤波单元用于调谐信号光；色散补偿光纤用于对信号光进行色散补偿处理；锁模器件用于基于信号光得到锁模脉冲激光；输出耦合器用于输出所述锁模脉冲激光。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述增益光纤为单包层结构。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述利奥滤波单元包括通过光纤依次相连的第一偏振控制组件、保偏隔离组件和第二偏振控制组件；其中，第一偏振控制组件和第二偏振控制组件均用于调谐信号光的偏振状态；保偏隔离组件用于控制信号光的传输方向。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述第一偏振控制组件和第二偏振控制组件均为PC偏振控制器。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述保偏隔离组件为PM-ISO保偏隔离器。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述锁模器件为可饱和吸收体。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述输出耦合器的一端与锁模器件连接，输出耦合器的另一端作为输出端。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述激光器为全光纤环形结构。第二方面，本专利技术实施例还提供一种宽带波长可调色散管理型全光纤超快脉冲激光系统，包括：依次连接的外设泵浦光源和第一方面至第一方面的第七种可能的实施方式任一项的一种宽带波长可调色散管理型全光纤超快脉冲激光器。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，外设泵浦光源为激光二极管或连续光激光器。本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术实施例提供的一种宽带波长可调色散管理型全光纤超快脉冲激光器及系统，包括通过光纤依次连接的波分复用器、增益光纤、色散补偿型双折射滤波器、锁模器件和输出耦合器，输出耦合器还与波分复用器相连，形成环形结构，具体的，波分复用器与外设泵浦光源连接，以接收外设泵浦光源传输的泵浦光，另外波分复用器还用于对泵浦光进行耦合处理，增益光纤基于上述泵浦光形成信号光，色散补偿型双折射滤波器可以对信号光波长的宽带进行调谐，同时还可以对信号光进行色散补偿，锁模器件可以基于信号光得到锁模脉冲激光，并通过输出耦合器输出。本专利技术实施例提供的激光器通过光纤连接，得到结构简单的全光纤超快脉冲激光器，同时，相较于现有技术中通过在激光器内加入光纤光栅或者可调谐滤波器来实现激光的可调谐输出，本专利技术实施例通过采用色散补偿型双折射滤波器，即可以实现激光器波长的可调谐输出和宽带的可调谐输出，还可以对激光器的色散进行补偿，从而使激光器的输出总色散几乎为零。另外，本专利技术实施例提供的激光器还可以实现脉冲宽度为百飞秒量级、在工作波段的波长可调谐范围大于60纳米的锁模脉冲输出。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种宽带波长可调色散管理型全光纤超快脉冲激光器的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的另一种宽带波长可调色散管理型全光纤超快脉冲激光器的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种宽带波长可调色散管理型全光纤超快脉冲激光系统的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的另一种宽带波长可调色散管理型全光纤超快脉冲激光系统的结构示意图。图标：100-宽带波长可调色散管理型全光纤超快脉冲激光器；110-波分复用器；120-增益光纤；130-色散补偿型双折射滤波器；131-第一偏振控制组件；132-保偏隔离器；133-第二偏振控制组件；134-色散补偿光纤；140-锁模器件；150-输出耦合器；200-外设泵浦光源。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。目前，现有的脉冲激光器在激光器结构、波长可调谐性以及宽带可调谐范围等方面有待进一步优化，基于此，本专利技术实施例提供的一种宽带波长可调色散管理型全光纤超快脉冲激光器及系统，可以结构简单，同时可以实现波长和宽带的可调谐输出。为便于对本实施例进行理解，首先对本专利技术实施例所公开的一种宽带波长可调色散管理型全光纤超快脉冲激光器进行详细介绍，参见图1所示的一种宽带波长可调色散管理型全光纤超快脉冲激光器的结构示意图，该激光器包括：通过光纤依次连接的波分复用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽带波长可调色散管理型全光纤超快脉冲激光器，其特征在于，包括：通过光纤依次连接的波分复用器、增益光纤、色散补偿型双折射滤波器、锁模器件和输出耦合器；其中，所述波分复用器与所述输出耦合器连接；所述波分复用器用于与外设泵浦光源连接，并获取所述外设泵浦光源传输的泵浦光；所述波分复用器还用于对所述泵浦光进行耦合处理；所述增益光纤用于对基于所述泵浦光产生信号光；所述色散补偿型双折射滤波器包括通过光纤依次连接的利奥滤波单元和色散补偿光纤；所述利奥滤波单元用于调谐所述信号光；所述色散补偿光纤用于对所述信号光进行色散补偿处理；所述锁模器件用于基于所述信号光得到锁模脉冲激光；所述输出耦合器用于输出所述锁模脉冲激光。

【技术特征摘要】
1.一种宽带波长可调色散管理型全光纤超快脉冲激光器，其特征在于，包括：通过光纤依次连接的波分复用器、增益光纤、色散补偿型双折射滤波器、锁模器件和输出耦合器；其中，所述波分复用器与所述输出耦合器连接；所述波分复用器用于与外设泵浦光源连接，并获取所述外设泵浦光源传输的泵浦光；所述波分复用器还用于对所述泵浦光进行耦合处理；所述增益光纤用于对基于所述泵浦光产生信号光；所述色散补偿型双折射滤波器包括通过光纤依次连接的利奥滤波单元和色散补偿光纤；所述利奥滤波单元用于调谐所述信号光；所述色散补偿光纤用于对所述信号光进行色散补偿处理；所述锁模器件用于基于所述信号光得到锁模脉冲激光；所述输出耦合器用于输出所述锁模脉冲激光。2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述增益光纤为单包层结构。3.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述利奥滤波单元包括通过光纤依次相连的第一偏振控制组件、保偏隔离组件和第二偏振控制组件；其中，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：付博，徐立军，刘会生，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11