本发明专利技术提供了一种基于高非线性双芯光纤的可饱和吸收镜。包括：单模光纤、高非线性双芯光纤和反射镜；单模光纤包括单模光纤的纤芯(A1)和包裹在单模光纤纤芯外的包层(A2)；高非线性双芯光纤包括非线性双芯光纤的两个纤芯(B1)、纤芯(B2)和包裹在两个所述纤芯外的一个包层(B3)；光信号通过单模光纤耦合注入纤芯(B1)，光信号在高非线性双芯光纤的另外一端由反射镜反射，沿入射纤芯方向反向传输，并从单模光纤输出。本发明专利技术通过采用高非线性双芯光纤，增大光信号在腔内的非线性相移，减小体积以增强结构的紧凑性，并且通过可调整的非线性双芯光纤的纤芯距离可以调整饱和功率，在较高的功率损伤阈值的情况下，增加激光器的工作稳定性。
【技术实现步骤摘要】
一种基于高非线性双芯光纤的可饱和吸收镜
本专利技术涉及激光器
，尤其涉及一种基于高非线性双芯光纤的可饱和吸收镜。
技术介绍
超短脉冲光纤激光源在工业、医疗和非线性光学科研等领域具有重要的研究和应用价值。可饱和吸收体作为被动锁模光纤激光器的核心器件，对于提升激光器的性能起到关键作用。目前可饱和吸收体主要分为两大类：基于光纤器件人工合成的，例如非线性偏振旋转可饱和吸收体，或者非线性光纤环形镜可饱和吸收体；基于材料的物理特性，例如，基于碳纳米管或者石墨烯的可饱和吸收特性。上述两种现有可饱和吸收体的缺点为：基于光纤器件人工合成的可饱和吸收体，具有较高的功率损伤阈值，但是需要长距离的光纤以增大光信号在腔内的非线性相移，而腔长的增加会带来激光器工作的稳定性易受环境影响而变差的问题；基于材料的物理特性的可饱和吸收体相比较基于光纤器件人工合成的可饱和吸收体具有体积小的优势，但是材料的功率损伤阈值较低。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种基于高非线性双芯光纤的可饱和吸收镜，以克服以上问题。为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。一种基于高非线性双芯光纤的可饱和吸收镜，包括：单模光纤、高非线性双芯光纤和反射镜；所述的单模光纤包括单模光纤的纤芯(A1)和包裹在单模光纤纤芯外的包层(A2)；所述的高非线性双芯光纤包括非线性双芯光纤的两个纤芯(B1)、纤芯(B2)和包裹在两个所述纤芯外的一个包层(B3)；所述的单模光纤、高非线性双芯光纤和反射镜依次顺序连接，所述的高非线性双芯光纤的一个纤芯(B1)的位置在所述的高非线性双芯光纤的中心，所述纤芯(B1)与所述的单模光纤的纤芯(A1)对准耦合，光信号通过所述的单模光纤耦合注入到所述的高非线性双芯光纤的一个纤芯(B1)，光信号在所述高非线性双芯光纤的另外一端由所述的反射镜反射，沿所述入射纤芯方向反向传输，并从所述的单模光纤输出。进一步地，所述单模光纤的纤芯的尺寸和折射率以最小的耦合损耗与所述高非线性双芯光纤的纤芯(B1)的尺寸和折射率相匹配；所述单模光纤的包层的尺寸和折射率以最小的耦合损耗与所述高非线性双芯光纤的包层(B3)的尺寸和折射率相匹配；所述高非线性双芯光纤的两个纤芯(B1)、(B2)的尺寸和折射率相同。进一步地，所述的高非线性双芯光纤的两个纤芯(B1)、(B2)互相平行，并且相距的距离可调，通过改变所述纤芯(B1)和纤芯(B2)之间相距的距离来改变所述高非线性双芯光纤的饱和功率。进一步地，所述的高非线性双芯光纤的光纤包层(B3)材料的折射率低于所述的高非线性双芯光纤的纤芯(B1)、(B2)材料的折射率,包裹在单模光纤纤芯外的包层(A2)的折射率低于单模光纤的纤芯(A1)的折射率。进一步地，所述单模光纤的纤芯(A1)的材料包括高掺锗石英，所述单模光纤的包层(A2)的材料包括纯石英。进一步地，所述的反射镜包括光纤端面镀金属膜、多层电介质反射膜、金属电介质反射膜中的任一种。进一步地，所述的反射镜包括基于光纤的光信号反射器件。进一步地，所述的基于光纤的光信号反射器件为光纤sagnac环路反射镜或啁啾光纤布拉格光栅。进一步地，所述啁啾光纤布拉格光栅D在单模光纤上写入，所述啁啾光纤布拉格光栅D对一定波长带宽范围内的光信号反射，其余波长范围的光信号透射。进一步地，光信号通过单模光纤耦合注入所述高非线性双芯光纤的一个纤芯(B1)，当所述光信号的功率超过饱和功率时，非线性双芯光纤的两个纤芯之间几乎不发生能量耦合，光信号在非线性双芯光纤的另外一端由反射镜反射，沿纤芯(B1)反向传输，并从所述的单模光纤输出；当光信号功率小于饱和功率时，光信号能量通过线性耦合作用逐渐从高非线性双芯光纤的一个纤芯(B1)转移到高非线性双芯光纤的另一纤芯(B2)中，光信号在非线性双芯光纤的另外一端由反射镜反射，沿纤芯(B1)传输的光信号被反射镜反射，沿纤芯(B1)反向传输，沿纤芯(B2)传输的光信号被反射镜反射，沿纤芯(B2)反向传输，沿纤芯(B1)反向传输的光信号耦合到单模光纤的纤芯(A1)输出，沿纤芯(B2)反向传输的光信号耦合到单模光纤的包层(A2)衰减。由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例通过采用高非线性双芯光纤，增大光信号在腔内的非线性相移，减小体积以增强结构的紧凑性，并且通过可调整的非线性双芯光纤的纤芯距离可以调整饱和功率，在较高的功率损伤阈值的情况下，增加激光器的工作稳定性。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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基于高非线性双芯光纤可饱和吸收镜的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种基于高非线性双芯光纤可饱和吸收镜的高非线性双芯光纤结构的横截面示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种基于高非线性双芯光纤和啁啾光纤布拉格光栅的可饱和吸收镜的结构示意图。图4为本专利技术实施例提供的一种基于高非线性双芯光纤和光纤Sagnac环形反射器的可饱和吸收镜的结构示意图。附图标记说明：A1为单模光纤的纤芯A2为单模光纤的包层B1为高非线性双芯光纤的纤芯1B2为高非线性双芯光纤的纤芯2B3为高非线性双芯光纤的包层C为反射镜D为啁啾光纤布拉格光栅E为单模光纤F为高非线性双芯光纤G为Sagnac环形反射器具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。为便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本专利技术实施例的限定。本专利技术的实施例提供了一种基于高非线性双芯光纤的可饱和吸收镜，旨在简化可饱和吸收器件的结构，减小体积以增强结构的紧凑性，同时兼具较高的功率损伤阈值。实施例一图1为本专利技术实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于高非线性双芯光纤的可饱和吸收镜，其特征在于，包括：单模光纤、高非线性双芯光纤和反射镜；所述的单模光纤包括单模光纤的纤芯(A1)和包裹在单模光纤纤芯外的包层(A2)；所述的高非线性双芯光纤包括非线性双芯光纤的两个纤芯(B1)、纤芯(B2)和包裹在两个所述纤芯外的一个包层(B3)；所述的单模光纤、高非线性双芯光纤和反射镜依次顺序连接，所述的高非线性双芯光纤的一个纤芯(B1)的位置在所述的高非线性双芯光纤的中心，所述纤芯(B1)与所述的单模光纤的纤芯(A1)对准耦合，光信号通过所述的单模光纤耦合注入到所述的高非线性双芯光纤的一个纤芯(B1)，光信号在所述高非线性双芯光纤的另外一端由所述的反射镜反射，沿所述入射纤芯方向反向传输，并从所述的单模光纤输出。
【技术特征摘要】
1.一种基于高非线性双芯光纤的可饱和吸收镜，其特征在于，包括：单模光纤、高非线性双芯光纤和反射镜；所述的单模光纤包括单模光纤的纤芯(A1)和包裹在单模光纤纤芯外的包层(A2)；所述的高非线性双芯光纤包括非线性双芯光纤的两个纤芯(B1)、纤芯(B2)和包裹在两个所述纤芯外的一个包层(B3)；所述的单模光纤、高非线性双芯光纤和反射镜依次顺序连接，所述的高非线性双芯光纤的一个纤芯(B1)的位置在所述的高非线性双芯光纤的中心，所述纤芯(B1)与所述的单模光纤的纤芯(A1)对准耦合，光信号通过所述的单模光纤耦合注入到所述的高非线性双芯光纤的一个纤芯(B1)，光信号在所述高非线性双芯光纤的另外一端由所述的反射镜反射，沿所述入射纤芯方向反向传输，并从所述的单模光纤输出。2.根据权利要求1所述的高非线性双芯光纤的可饱和吸收镜，其特征在于，所述单模光纤的纤芯的尺寸和折射率以最小的耦合损耗与所述高非线性双芯光纤的纤芯(B1)的尺寸和折射率相匹配；所述单模光纤的包层的尺寸和折射率以最小的耦合损耗与所述高非线性双芯光纤的包层(B3)的尺寸和折射率相匹配；所述高非线性双芯光纤的两个纤芯(B1)、(B2)的尺寸和折射率相同。3.根据权利要求1所述的高非线性双芯光纤的可饱和吸收镜，其特征在于，所述的高非线性双芯光纤的两个纤芯(B1)、(B2)互相平行，并且相距的距离可调，通过改变所述纤芯(B1)和纤芯(B2)之间相距的距离来改变所述高非线性双芯光纤的饱和功率。4.根据权利要求1所述的高非线性双芯光纤的可饱和吸收镜，其特征在于，所述的高非线性双芯光纤的光纤包层(B3)材料的折射率低于所述的高非线性双芯光纤的纤芯(B1)、(B2)材料的折射率,包裹在单模光纤纤芯外的包层(A2)的折射率低于单模光纤的纤芯(A1)的折射率。...
【专利技术属性】
技术研发人员：王春灿，李婧，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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