【技术实现步骤摘要】
一种光纤激光器脉冲串生成及放大模块与光纤激光器
本申请涉及光纤激光脉冲信号
,尤其涉及一种光纤激光器脉冲串生成及放大模块以及采用此模块的光纤激光器。
技术介绍
目前,一般的光纤型激光种子源的脉冲重复频率在10至40MHz范围,而较为有效的超短激光脉冲信号串的串内频率需达到1至10GHz以上的水平。而想要得到串内频率如此高的脉冲串,这也就需要用到脉冲串生成模块把每个脉冲加以分裂或复制。在现有技术中,脉冲串生成模块通常是采用如图1所示的脉冲串生成模块,其基本方法是均匀地把种子源信号的重复频率用脉冲分裂的原理逐步倍增上去,即如果种子源信号的重复频率是100Hz,第一步是把重复频率变为200赫芝,然后再倍增到400赫芝,依次类推。等重复频率倍增到要求的水平后,选用脉冲选择器把需要的脉冲串选出来,再进行放大。其虽然对较长的脉冲串,甚至跨越两个种子源信号脉冲时,可以有较高的效率,但是它受到的限制是脉冲串的串内频率只能是种子源信号频率的2N倍。但是,当脉冲串内包含的子脉冲数并不是很多(如几十个以内)的情况下,这种方法使得降低单脉冲能量不够灵活,而单脉冲能量越高,则会使得输出的高能量脉冲会增加光纤非线性效应,影响光纤激光光束的传输。另外,光纤激光器在输出光纤前,需要对光脉冲信号的功率进行放大,而用模场直径一定的LMA光纤,把脉冲宽度扩展到纳米量级后的脉冲能量放大的能力仍然是很有限的。目前,解决这一困难的主要方法是继续增加光纤的纤芯模场直径。如果用传统的阶梯式折射率分布的LMA光纤,当纤芯直径超过15微米 ...
【技术保护点】
1.一种光纤激光器脉冲串生成及放大模块,其特征在于,包括:依次设置的脉冲选择器、脉冲串生成器与功率放大器;/n所述脉冲选择器用于接收光纤激光器种子源输出的光脉冲信号,并通过调节所述脉冲选择器的开关周期从而获取并输出预设的重复频率的光脉冲信号;/n所述脉冲串生成器,用于接收所述脉冲选择器输出的所述光脉冲信号,并对所述光脉冲信号进行分裂从而生成具有预设的子脉冲个数的脉冲串,进而输出具有相应的所述脉冲串的光脉冲信号;/n所述功率放大器包括泵浦激光器、信号/泵浦合成器、双层光纤与双包层增益光纤;/n其中,所述泵浦激光器,用于产生泵浦光;/n所述双层光纤与所述信号/泵浦合成器的输出端连接,所述双层光纤包括纤芯以及包裹于所述纤芯外侧的内包层;/n所述信号/泵浦合成器用于接收所述泵浦光与所述脉冲串生成器所输出的光脉冲信号,并将所述泵浦光与所述光脉冲信号分别耦合进所述双层光纤的所述内包层与所述纤芯;/n所述双包层增益光纤为掺镱的单模LMA双包层光纤,所述双包层增益光纤与所述双层光纤的输出端通过焊接连接,所述双包层增益光纤的内包层与所述双层光纤的所述纤芯对应相通,所述双包层增益光纤的外包层与所述双层光纤 ...
【技术特征摘要】
1.一种光纤激光器脉冲串生成及放大模块,其特征在于,包括:依次设置的脉冲选择器、脉冲串生成器与功率放大器;
所述脉冲选择器用于接收光纤激光器种子源输出的光脉冲信号,并通过调节所述脉冲选择器的开关周期从而获取并输出预设的重复频率的光脉冲信号;
所述脉冲串生成器,用于接收所述脉冲选择器输出的所述光脉冲信号,并对所述光脉冲信号进行分裂从而生成具有预设的子脉冲个数的脉冲串,进而输出具有相应的所述脉冲串的光脉冲信号;
所述功率放大器包括泵浦激光器、信号/泵浦合成器、双层光纤与双包层增益光纤;
其中,所述泵浦激光器,用于产生泵浦光;
所述双层光纤与所述信号/泵浦合成器的输出端连接,所述双层光纤包括纤芯以及包裹于所述纤芯外侧的内包层;
所述信号/泵浦合成器用于接收所述泵浦光与所述脉冲串生成器所输出的光脉冲信号,并将所述泵浦光与所述光脉冲信号分别耦合进所述双层光纤的所述内包层与所述纤芯;
所述双包层增益光纤为掺镱的单模LMA双包层光纤,所述双包层增益光纤与所述双层光纤的输出端通过焊接连接,所述双包层增益光纤的内包层与所述双层光纤的所述纤芯对应相通,所述双包层增益光纤的外包层与所述双层光纤的所述内包层对应相通,从而所述泵浦光与所述光脉冲信号通过所述双层光纤分别进入所述双包层增益光纤的所述外包层与所述内包层。
2.根据权利要求1所述的光纤激光器脉冲串生成及放大模块,其特征在于,所述脉冲串生成器包括m级2×2分束器,m=1、2、3···M,与n级延时光纤,n=1、2、3···N,其中,第一级2×2分束器的一个输入端与所述脉冲选择器的输出端连接,用于接收所述脉冲选择器所输出的光脉冲信号后进行第一次分束,所述第一级2×2分束器的一个输出端通过光纤与第二级2×2分束器的一个输入端连接,所述第一级2×2分束器的另一个输出端通过第一级延时光纤与所述第二级2×2分束器的另一个输入端连接,所述第二级2×2分束器的一个输出端通过光纤与第三级2×2分束器的一个输入端连接,所述第二级2×2分束器的另一个输出端通过第二级延时光纤与所述第三级2×2分束器的另一个输入端连接,以此类推,直至最后一级2×2分束器的一个输出端与所述功率放大器的输入端连接,其中,第n+1级延时光纤的长度为第n级延时光纤的2倍。
3.根据权利要求2所述的光纤激光器脉冲串生成及放大模块,其特征在于,所述最后一级2×2分束器的另一个输出端连接有第一闲置光纤,所述第一闲置光纤连接有功率器,用于测量所述最后一级...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄旭辉,张正,杨宝成,郑醒明,
申请(专利权)人:广东瀚盈激光科技有限公司,
类型:新型
国别省市:广东;44
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