本发明专利技术公开了一种环形谐振腔调Q的脉冲MOPA光纤激光器，采用环形谐振腔结构的调Q脉冲激光器作为放大器的种子光，能够有效抑制放大光路中非线性效应产生。环形谐振腔内利用一个声光调制器产生宽脉冲激光，在环形谐振腔输出端增加一个声光调制器，通过延迟电路调控第二声光调制器的延迟时间，对输出的激光脉冲裁剪削波，可获得窄脉宽激光。利用程序控制两个声光调制器的延迟时间，可获得脉冲宽度连续可调的脉冲激光输出。经过声光调制器调节脉宽后的脉冲光信号经光纤放大器有效放大，从而获得高功率激光输出。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光器
，具体是涉及一种环形谐振腔调Q的脉冲MOPA光纤激光器。
技术介绍
高功率脉冲光纤激光器主要是将低功率的脉冲光信号进行后续的光功率放大。光纤激光器使用单模光纤耦合半导体激光器作为光纤放大器种子源，其输出光作为放大器的种子光，激光器采用主振荡器部分以获得高峰值功率和窄脉宽激光脉冲。由于单模光纤耦合半导体激光器输出的种子光功率低，单脉冲能量小，至少需要二级或二级以上多级放大才能获得高输出功率；同时由于放大光路中存在受激自发辐射光和非线性光干扰，影响了激光器的效率和性能，并且种子源价格昂贵，产品生产成本高。
技术实现思路
针对目前调Q激光器存在的问题，本专利技术提供一种环形谐振腔调Q的脉冲MOPA光纤激光器，通过双声光调制器调节脉宽后的脉冲光信号再经光纤放大器有效放大，可获得高功率激光输出，且激光脉宽可调，激光器结构简单，生产成本较低。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种环形谐振腔调Q的脉冲MOPA光纤激光器，包括用于生成种子脉冲激光的主振荡器部分和用于将所述种子脉冲激光进行功率放大后输出的光纤放大器部分，所述主振荡器部分包括泵浦源、光纤合束器、激光增益介质、第一声光调制器AOM、第二声光调制器AOM和位于第一声光调制器AOM和第二声光调制器AOM之间的光纤耦合器；所述光纤放大器部分为一级放大器或多级放大器，每级放大器包括放大器泵浦源组、放大器光纤合束器和放大器激光增益介质，多级放大器的相邻放大器之间通过光纤隔离器连接，且最外一级放大器连接一光纤隔离器；所述光纤合束器、激光增益介质、第一声光调制器及光纤耦合器共同组成环形谐振腔，其中，所述光纤耦合器的一输出端与所述第二声光调制器AOM连接，另一输出端接入环形谐振腔，与光纤合束器信号输入端连接；还包括控制电路部分，所述控制电路部分包括连接泵浦源并驱动泵浦源发光的泵浦源驱动电路、调制第一声光调制器AOM的开闭状态及开关频率的第一声光调制器驱动电路、调制第二声光调制器AOM的开闭状态及开关频率的第二声光调制器驱动电路、分别控制第一声光调制器驱动电路和第二声光调制器驱动电路，从而调制第一声光调制器和第二声光调制器之间的延迟时间的延迟电路、连接放大器泵浦源组并驱动放大器泵浦源组发光的放大器泵浦源驱动电路、分别控制所述泵浦源驱动电路、延迟电路及放大器泵浦源驱动电路的控制电路。进一步的，设有光纤隔离器，所述光纤隔离器位于所述激光增益介质和所述第一声光调制器AOM之间，或者位于所述第一声光调制器AOM和所述光纤耦合器之间；或者位于所述光纤耦合器的一输出端和所述第二声光调制器AOM之间；或者位于所述光纤耦合器的另一输出端和所述光纤合束器之间。进一步的，所述光纤隔离器位于环形谐振腔内，所述光纤耦合器的一输入端接入环形谐振腔，另一输入端设有一用于监控放大级脉冲激光的波形和光谱的监控PD。进一步的，所述光纤耦合器的一输入端接入环形谐振腔，另一输入端设有一高反光纤布拉格光栅或一镀膜光纤或一反射型滤波器。进一步的，该环形谐振腔调Q的脉冲MOPA光纤激光器的泵浦方式为正向泵浦、反向泵浦或者双向泵浦，双向泵浦工作时，激光增益介质两端泵浦源以相同的工作模式工作或不同的工作模式工作，激光增益介质两端的泵浦源同时泵浦掺杂光纤或有延时的泵浦掺杂光纤。进一步的，环形谐振腔内设置有滤波器，所述滤波器位于所述激光增益介质和所述第一声光调制器AOM之间，或者位于所述第一声光调制器AOM和所述光纤耦合器之间，或者位于所述光纤耦合器的一输出端和所述第二声光调制器AOM之间，或者位于所述光纤耦合器的另一输出端和所述光纤合束器之间。进一步的，所述滤波器为固定带宽的滤波器，或者为可调带宽的滤波器。进一步的，所述激光增益介质为单模光纤、双包层光纤或LMA光子晶体光纤。进一步的，所述激光增益介质为Yb掺杂光纤、Er掺杂光纤、Yb、Er共掺光纤、Tm掺杂光纤和Nd掺杂光纤。进一步的，所述光纤合束器为侧泵型光纤合束器、端泵型光纤合束器或波分复用器WDM。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种环形谐振腔结构的调Q脉冲MOPA激光器，环形谐振腔具有宽谱输出的特点，采用环形谐振腔结构的调Q脉冲激光器作为放大器的种子光，能够有效抑制放大光路中非线性效应产生。环形谐振腔内利用一个声光调制器产生宽脉冲激光，在环形谐振腔输出端增加一个声光调制器，通过延迟电路调控第二声光调制器的延迟时间，对输出的激光脉冲裁剪削波，可获得窄脉宽激光。利用程序控制两个声光调制器的延迟时间，可获得脉冲宽度连续可调的脉冲激光输出。经过声光调制器调节脉宽后的脉冲光信号经光纤放大器有效放大，从而获得高功率激光输出。附图说明图1为本专利技术实施例1环形谐振腔调Q的脉冲MOPA光纤激光器的结构示意图；图2为本专利技术实施例2环形谐振腔调Q的脉冲MOPA光纤激光器的结构示意图；图3为本专利技术实施例3环形谐振腔调Q的脉冲MOPA光纤激光器的结构示意图。图4为本专利技术实施例4环形谐振腔调Q的脉冲MOPA光纤激光器的结构示意图。图5为本专利技术实施例5环形谐振腔调Q的脉冲MOPA光纤激光器的结构示意图。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的
技术实现思路
，特举以下实施例详细说明，其目的仅在于更好理解本专利技术的内容而非限制本专利技术的保护范围。实施例1实施例1的结构示意图如图1所示，一种环形谐振腔调Q的脉冲MOPA光纤激光器100，包括用于生成种子脉冲激光的主振荡器部分和用于将所述种子脉冲激光进行功率放大后输出的光纤放大器部分，所述主振荡器部分包括泵浦源12、光纤合束器13、激光增益介质14、第一声光调制器AOM17、第二声光调制器AOM21和位于第一声光调制器AOM和第二声光调制器AOM之间的光纤耦合器19(其中191、192分别是光纤耦合器的两个输入端，193、194分别为耦合器的两个输出端，其中192端端面经过特殊光学处理，比如切斜角或者切平角或者端面镀膜，或点高折射率胶让光漏出去)；所述光纤放大器部分为一级放大器或多级放大器，每级放大器23包括放大器泵浦源组231、放大器光纤合束器232和放大器激光增益介质233；多级放大器的相邻放大器之间通过光纤隔离器连接，且最外一级放大器连接一光纤隔离器；所述光纤合束器、激光增益介质、第一声光调制器及光纤耦合器共同组成环形谐振腔，其中，所述光纤耦合器的一输出端193与所述第二声光调制器AOM连接，另一输出端194接入环形谐振腔，与光纤合束器信号输入端连接；还包括控制电路部分，所述控制电路部分包括连接泵浦源并驱动泵浦源发光的泵浦源驱动电路11、调制第一声光调制器AOM的开闭状态及开关频率的第一声光调制器驱动电路16、调制第二声光调制器AOM的开闭状态及开关频率的第二声光调制器驱动电路20、分别控制第一声光调制器驱动电路和第二声光调制器驱动电路，从而调制第一声光调制器和第二声光调制器之间的延迟时间的延迟电路15、连接放大器泵浦源组并驱动放大器泵浦源组发光的放大器泵浦源驱动电路22、分别控制所述泵浦源驱动电路、延迟电路及放大器泵浦源驱动电路的控制电路10。这样，采用环形谐振腔结构的调Q脉冲激光器作为放大器的种子光，能够有效抑制放大光路中非线性效应产生。环形谐振腔内利用一个声光调制器产生宽脉冲激光，在环形谐振腔输出端增加一个声光调制器，通过延本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种环形谐振腔调Q的脉冲MOPA光纤激光器，其特征在于：包括用于生成种子脉冲激光的主振荡器部分和用于将所述种子脉冲激光进行功率放大后输出的光纤放大器部分，所述主振荡器部分包括泵浦源、光纤合束器、激光增益介质、第一声光调制器AOM、第二声光调制器AOM和位于第一声光调制器AOM和第二声光调制器AOM之间的光纤耦合器；所述光纤放大器部分为一级放大器或多级放大器，每级放大器包括放大器泵浦源组、放大器光纤合束器和放大器激光增益介质，多级放大器的相邻放大器之间通过光纤隔离器连接，且最外一级放大器连接一光纤隔离器；所述光纤合束器、激光增益介质、第一声光调制器及光纤耦合器共同组成环形谐振腔，其中，所述光纤耦合器的一输出端与所述第二声光调制器AOM连接，另一输出端接入环形谐振腔，与光纤合束器信号输入端连接；还包括控制电路部分，所述控制电路部分包括连接泵浦源并驱动泵浦源发光的泵浦源驱动电路、调制第一声光调制器AOM的开闭状态及开关频率的第一声光调制器驱动电路、调制第二声光调制器AOM的开闭状态及开关频率的第二声光调制器驱动电路、分别控制第一声光调制器驱动电路和第二声光调制器驱动电路，从而调制第一声光调制器和第二声光调制器之间的延迟时间的延迟电路、连接放大器泵浦源组并驱动放大器泵浦源组发光的放大器泵浦源驱动电路、分别控制所述泵浦源驱动电路、延迟电路及放大器泵浦源驱动电路的控制电路。...
【技术特征摘要】
1.一种环形谐振腔调Q的脉冲MOPA光纤激光器，其特征在于：包括用于生成种子脉冲激光的主振荡器部分和用于将所述种子脉冲激光进行功率放大后输出的光纤放大器部分，所述主振荡器部分包括泵浦源、光纤合束器、激光增益介质、第一声光调制器AOM、第二声光调制器AOM和位于第一声光调制器AOM和第二声光调制器AOM之间的光纤耦合器；所述光纤放大器部分为一级放大器或多级放大器，每级放大器包括放大器泵浦源组、放大器光纤合束器和放大器激光增益介质，多级放大器的相邻放大器之间通过光纤隔离器连接，且最外一级放大器连接一光纤隔离器；所述光纤合束器、激光增益介质、第一声光调制器及光纤耦合器共同组成环形谐振腔，其中，所述光纤耦合器的一输出端与所述第二声光调制器AOM连接，另一输出端接入环形谐振腔，与光纤合束器信号输入端连接；还包括控制电路部分，所述控制电路部分包括连接泵浦源并驱动泵浦源发光的泵浦源驱动电路、调制第一声光调制器AOM的开闭状态及开关频率的第一声光调制器驱动电路、调制第二声光调制器AOM的开闭状态及开关频率的第二声光调制器驱动电路、分别控制第一声光调制器驱动电路和第二声光调制器驱动电路，从而调制第一声光调制器和第二声光调制器之间的延迟时间的延迟电路、连接放大器泵浦源组并驱动放大器泵浦源组发光的放大器泵浦源驱动电路、分别控制所述泵浦源驱动电路、延迟电路及放大器泵浦源驱动电路的控制电路。2.根据权利要求1所述的环形谐振腔调Q的脉冲MOPA光纤激光器，其特征在于：设有光纤隔离器，所述光纤隔离器位于所述激光增益介质和所述第一声光调制器AOM之间，或者位于所述第一声光调制器AOM和所述光纤耦合器之间；或者位于所述光纤耦合器的一输出端和所述第二声光调制器AOM之间；或者位于所述光纤耦合器的另一输出端和所述光纤合束器之间。3.根据权利要求2所述的环形谐振腔调Q的脉冲MOP...
【专利技术属性】
技术研发人员：卓壮，
申请(专利权)人：昆山华辰光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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