一种光纤飞秒激光器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种光纤飞秒激光器，包括激光器本体，所述激光器本体包括环形谐振腔，所述环形谐振腔包括第一波分复用准直器、第二波分复用准直器、以及增益光纤组件，所述第一波分复用准直器和第二波分复用准直器的输出端均设有波分复用膜片，所述第一波分复用准直器上设有第一增益光纤，所述第二波分复用准直器上设有第二增益光纤，所述第一增益光纤和第二增益光纤熔接为一体而共同形成所述增益光纤组件，所述第一波分复用准直器和第二波分复用准直器至少其一上设有泵浦光纤，且至少一条泵浦光纤连接有泵浦源；通过采用集成化的光纤复用准直器，缩短了环形谐振腔的腔长，使激光器的结构高度集成，提高了激光的重复频率。

A Fiber Femtosecond Laser

【技术实现步骤摘要】
一种光纤飞秒激光器
本技术属于光纤激光
，具体涉及一种光纤飞秒激光器。
技术介绍
近年来，飞秒光纤激光器因为它的小型化、效率高、价格低、对环境依赖性小等优点取得了很大的发展，成为了传统固体飞秒激光器的有力竞争对手，其中，波长在1550nm波段的光纤飞秒激光器在非线性光学、光纤通信、激光测量、激光加工等领域有重要的应用价值。随着技术的发展，越来越多的应用领域对光纤飞秒激光器的重复频率提出了更高的要求，希望能得到更高的重复频率和更加稳定的重复频率。要得到高重复频率的光纤飞秒激光器，最好的方法是通过NPE锁模方法，搭建一个谐振腔，产生飞秒级别的脉冲激光。如图7所示，传统的光纤飞秒激光器的谐振腔是由第一准直器310、第一四分之一玻片4、隔离器5、偏振分束器6、二分之一玻片7、第二四分之一玻片8、第二准直器320、波分复用器200和增益光纤330依次光学地连接形成，锁模后的脉冲激光经过45度反射片300，耦合到第三光纤准直器100。传统的光纤飞秒激光器一般存在以下问题：其一，各器件分立设置，第一光纤准直器310、第二光纤准直器320、增益光纤330和波分复用器200是通过光纤熔接连接在一起的，为了保证光纤之间能有效的连接，每个器件的尾纤得保证在100mm以上，为了得到有效的增益，增益光纤330长度需要保证在400mm左右，加上腔内波片和隔离器等光学器件，整个腔长在1000mm左右，这样锁模后的脉冲激光重复频率在200MHz左右，由于光纤飞秒激光器的重复频率与其谐振腔的长度有关，受限于光纤的熔接方式，使得激光器谐振腔的腔长不能继续缩短，所以重复频率也不能继续提高；其二，传统的光纤飞秒激光器都是没有稳频功能的，锁模后的脉冲重复频率会随着时间漂移，漂移量较大，这就导致了重复频率的不稳定，这在一些精准测量上是不允许的。由此，本领域的技术人员亟需开发出一种光纤飞秒激光器以满足市场的需求。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供一种光纤飞秒激光器，以产生一种激光，其重复频率高且稳定。本技术采用的技术方案是：一种光纤飞秒激光器，包括激光器本体，所述激光器本体包括环形谐振腔，所述环形谐振腔包括第一波分复用准直器、第二波分复用准直器、以及增益光纤组件，所述第一波分复用准直器和第二波分复用准直器的输出端均设有波分复用膜片，所述第一波分复用准直器上设有第一增益光纤，所述第二波分复用准直器上设有第二增益光纤，所述第一增益光纤和第二增益光纤熔接为一体而共同形成所述增益光纤组件，所述第一波分复用准直器和第二波分复用准直器至少其一上设有泵浦光纤，且至少一条泵浦光纤连接有泵浦源。进一步的，所述环形谐振腔还包括第一四分之一玻片、隔离器、偏振分束器、二分之一玻片、以及第二四分之一玻片，所述第一波分复用准直器、第一四分之一玻片、隔离器、偏振分束器、二分之一玻片、第二四分之一玻片、第二波分复用准直器和增益光纤组件依次光学地连接形成环形谐振腔。进一步的，还包括具有安装腔的壳体，所述激光器本体设置在所述壳体的安装腔内，所述安装腔的底部设有机械固定座，所述偏振分束器、二分之一玻片、以及第二四分之一玻片均贴附在所述机械固定座上以缩短所述偏振分束器、二分之一玻片、以及第二四分之一玻片之间的直线距离。进一步的，还包括具有安装腔的壳体，所述安装腔的底部设有平移台，所述第一波分复用准直器活动设置在平移台上，所述安装腔内还设有用于将第一波分复用准直器固定在平移台上的定位装置，所述第一波分复用准直器可在平移台上移动以减小或增大所述环形谐振腔的长度。进一步的，所述安装腔内还设有准直器底座、准直器安装座、以及夹紧装置，所述准直器安装座固定安装在准直器底座上，所述准直器底座活动安装在平移台上，且所述准直器底座上设有用于将所述准直器底座固定在平移台上的定位装置，所述第一波分复用准直器活动安装在所述准直器安装座上，所述夹紧装置用于将所述第一波分复用准直器夹紧固定在准直器安装座。进一步的，所述准直器底座上还设有压电陶瓷，所述压电陶瓷用于驱动所述第一波分复用准直器相对所述准直器安装座移动以减小或增大所述环形谐振腔的长度。进一步的，还包括温控系统，所述温控系统包围激光器本体以用于稳定激光器本体的温度。进一步的，所述温控系统包括包围于激光器本体外部的壳体，所述壳体上设有隔热层。进一步的，所述隔热层的外表面设有散热层且二者侧壁之间存在间隙，所述激光器本体与所述散热层通过一散热板连接。进一步的，所述波分复用膜片包括第一膜长反射膜层和贴附在所述第一膜长反射膜层表面的第二膜长透射膜层，且所述第一膜长反射膜层位于靠近所述泵浦光纤的一侧。本技术的有益效果：本技术公开了一种光纤飞秒激光器，通过采用集成化的光纤复用准直器，在常规的光纤准直器上设置波分复用膜实现光纤波分复用器和光纤准直器的功能，利用此集成了两种功能的光纤复用准直器取代了常规的光纤波分复用器和光纤准直器，缩短了环形谐振腔的腔长，使激光器的结构高度集成，激光器锁模后，激光的重复频率得到明显提高，减少了因为器件分立而带来的不稳定，激光器锁模后，环形谐振腔的长度更短，锁模后更稳定；通过将偏振分束器、二分之一玻片、以及第二四分之一玻片集成安装在机械固定座上，进一步缩短了环形谐振腔的长度，提高了激光的重复频率；通过在所述第一波分复用准直器的底部设置平移台，且第一波分复用准直器可在平移台上移动以减小或增大所述环形谐振腔的长度，进而调节重复频率的大小，从而提高了重复频率的稳定性；通过在准直器底座上设置压电陶瓷，压电陶瓷用于驱动所述第一波分复用准直器相对所述准直器安装座移动以减小或增大所述环形谐振腔的长度，进而调节重复频率的大小，进一步提高了重复频率的稳定性；通过在激光器上设置温控系统，保证了激光器的温度稳定，进而提高了重复频率的稳定性。附图说明下面结合附图对本技术的具体实施方式做进一步的说明：图1是本技术一个实施例的结构示意图；图2是本技术一个实施例中第一波分复用准直器的安装示意图；图3是图2的分解图；图4是本技术一个实施例中机械固定座的结构示意图；图5是本技术一个实施例的剖视图；图6是本技术一个实施例另一视角的结构示意图；图7是传统的激光器的原理图；图8是本技术一个实施例的原理图。具体实施方式第一实施例如图1至图8所示，一种光纤飞秒激光器，包括激光器本体，所述激光器本体包括环形谐振腔3，所述环形谐振腔3包括第一波分复用准直器31、第二波分复用准直器32、以及增益光纤组件33，所述第一波分复用准直器31和第二波分复用准直器32的输出端均设有波分复用膜片34，所述第一波分复用准直器31上设有第一增益光纤，所述第二波分复用准直器32上设有第二增益光纤，所述第一增益光纤和第二增益光纤熔接为一体而共同形成所述增益光纤组件33，所述第一波分复用准直器31和第二波分复用准直器32至少其一的输入端上设有泵浦光纤，且至少一条泵浦光纤连接有泵浦源2；具体的，本实施例所述第一波分复用准直器31的输入端设有980nm泵浦光纤，980nm泵浦光纤的另一端连接有980nm泵浦源2，所述第一波分复用准直器31和第二波分复用准直器32的输出端面上镀有980nm高反、1550nm高透的膜，让980nm泵浦激光在增本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤飞秒激光器，其特征在于：包括激光器本体，所述激光器本体包括环形谐振腔(3)，所述环形谐振腔(3)包括第一波分复用准直器(31)、第二波分复用准直器(32)、以及增益光纤组件(33)，所述第一波分复用准直器(31)和第二波分复用准直器(32)的输出端均设有波分复用膜片(34)，所述第一波分复用准直器(31)上设有第一增益光纤，所述第二波分复用准直器(32)上设有第二增益光纤，所述第一增益光纤和第二增益光纤熔接为一体而共同形成所述增益光纤组件(33)，所述第一波分复用准直器(31)和第二波分复用准直器(32)至少其一上设有泵浦光纤，且至少一条泵浦光纤连接有泵浦源(2)。

【技术特征摘要】
1.一种光纤飞秒激光器，其特征在于：包括激光器本体，所述激光器本体包括环形谐振腔(3)，所述环形谐振腔(3)包括第一波分复用准直器(31)、第二波分复用准直器(32)、以及增益光纤组件(33)，所述第一波分复用准直器(31)和第二波分复用准直器(32)的输出端均设有波分复用膜片(34)，所述第一波分复用准直器(31)上设有第一增益光纤，所述第二波分复用准直器(32)上设有第二增益光纤，所述第一增益光纤和第二增益光纤熔接为一体而共同形成所述增益光纤组件(33)，所述第一波分复用准直器(31)和第二波分复用准直器(32)至少其一上设有泵浦光纤，且至少一条泵浦光纤连接有泵浦源(2)。2.如权利要求1所述的一种光纤飞秒激光器，其特征在于：所述环形谐振腔(3)还包括第一四分之一玻片(4)、隔离器(5)、偏振分束器(6)、二分之一玻片(7)、以及第二四分之一玻片(8)，所述第一波分复用准直器(31)、第一四分之一玻片(4)、隔离器(5)、偏振分束器(6)、二分之一玻片(7)、第二四分之一玻片(8)、第二波分复用准直器(32)和增益光纤组件(33)依次光学地连接形成环形谐振腔(3)。3.如权利要求2所述的一种光纤飞秒激光器，其特征在于：还包括具有安装腔的壳体(1)，所述激光器本体设置在所述壳体(1)的安装腔内，所述安装腔的底部设有机械固定座(13)，所述偏振分束器(6)、二分之一玻片(7)、以及第二四分之一玻片(8)均贴附在所述机械固定座(13)上以缩短所述偏振分束器(6)、二分之一玻片(7)、以及第二四分之一玻片(8)之间的直线距离。4.如权利要求1所述的一种光纤飞秒激光器，其特征在于：还包括具有安装腔的壳体(1)，所述安装腔的底部设有平移台(9)，所述第一波分复用准直器(31)活动设置在平移台(9)上，所述安装腔内还设有用于将第一波...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤燕鹏，李莹，
申请(专利权)人：中山铟尼镭斯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44