一种高功率超连续谱激光系统技术方案

技术编号:21227477 阅读:46 留言:0更新日期:2019-05-29 08:04
本发明专利技术公开的高功率超连续谱激光系统,包括:种子激光源、与种子激光源光纤连接的放大组件以及与放大组件光纤连接的光子晶体光纤组件。光子晶体光纤组件包括:依次连接的N个光子晶体光纤,N个光子晶体光纤中的第i个光子晶体光纤的纤芯和非线性系数均大于第i+1个光子晶体光纤的纤芯和非线性系数。种子激光经过放大组件进行功率放大后输送至光子晶体光纤组件中,在光子晶体光纤组件的作用下,会发生各种非线性效应,使频谱展宽至几百纳米甚至更宽,进而输出超连续谱激光,通过采用光子晶体光纤组件中的光子晶体光纤的纤芯分段逐级递减,且非线性系数分段逐级递增的方式,来降低耦合的热负载,便于热管理,进而可以实现高功率超连续谱输出。

A High Power Supercontinuous Spectrum Laser System

The invention discloses a high power supercontinuum spectrum laser system, which comprises a seed laser source, an amplifying component connected with the seed laser source fiber and a photonic crystal fiber component connected with the amplifying component fiber. The photonic crystal fiber module includes N photonic crystal fibers connected in turn, and the core and non-linearity coefficient of the first photonic crystal fiber in N photonic crystal fibers are larger than that of the first photonic crystal fiber and the non-linearity coefficient of the first photonic crystal fiber. The seed laser is transmitted to the photonic crystal fiber module after power amplification by the amplification module. Under the action of the photonic crystal fiber module, various non-linear effects will occur, which broadens the spectrum to hundreds of nanometers or even wider, and then outputs the supercontinuum laser. By using the core of the photonic crystal fiber module, the core of the photonic crystal fiber decreases step by step, and the non-linear system will occur. In order to reduce the coupled thermal load and facilitate thermal management, the method of increasing the number of segments step by step can realize high power supercontinuum spectrum output.

【技术实现步骤摘要】
一种高功率超连续谱激光系统
本专利技术属于激光
,具体涉及一种高功率超连续谱激光系统。
技术介绍
激光脉冲在高非线性介质中传输时,会发生各种非线性效应,使频谱展宽至几百纳米甚至更宽,这种极端的频谱展宽现象称为超连续谱的产生。超连续谱光源和其它光源相比,具有连续谱带宽、稳定可靠、相干性好等诸多优点。超连续谱激光在生物医学、光计量学、光通信、相干测量、光学显示以及光谱分析等许多方面都有非常重要的应用价值。相对于其它固体或液体非线性介质,高非线性光纤作为非线性介质,以其轻便稳定的物理特性,更适合于用在具有实用价值的超连续谱产生系统中。然而,作为泵浦的激光向非线性光纤的耦合是限制超连续谱平均功率的一个重要因素,因此,如何高效耦合光子晶体光纤与石英光纤成为了研究的对象。本申请专利技术人在研究本申请时发现:现有的大功率激光耦合装置均采取拉锥的方式实现光子晶体光纤与石英光纤的熔接,由于拉锥这一工艺水平对耦合方式要求较高,使得耦合效率难以提高,且这种耦合方法还对环境要求苛刻,难以实现工程可靠性的要求。
技术实现思路
鉴于此,本专利技术实施例在于提供一种高功率超连续谱激光系统方法,以有效地改善上述问本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高功率超连续谱激光系统,其特征在于,包括:种子激光源,用于产生种子激光;与所述种子激光源光纤连接的放大组件,所述放大组件用于对所述种子激光的功率进行放大;与所述放大组件光纤连接的光子晶体光纤组件,所述光子晶体光纤组件包括:依次连接的N个光子晶体光纤,所述N个光子晶体光纤中的第i个光子晶体光纤的纤芯大于第i+1个光子晶体光纤的纤芯,所述第i个光子晶体光纤的非线性系数小于所述第i+1个光子晶体光纤的非线性系数,其中,i依次取1到N-1,N为大于等于2的正整数。

【技术特征摘要】
1.一种高功率超连续谱激光系统,其特征在于,包括:种子激光源,用于产生种子激光;与所述种子激光源光纤连接的放大组件,所述放大组件用于对所述种子激光的功率进行放大;与所述放大组件光纤连接的光子晶体光纤组件,所述光子晶体光纤组件包括:依次连接的N个光子晶体光纤,所述N个光子晶体光纤中的第i个光子晶体光纤的纤芯大于第i+1个光子晶体光纤的纤芯,所述第i个光子晶体光纤的非线性系数小于所述第i+1个光子晶体光纤的非线性系数,其中,i依次取1到N-1,N为大于等于2的正整数。2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述N个光子晶体光纤中的相邻光子晶体光纤之间的连接为熔接,与所述放大组件通过光纤连接的第一个光子晶体光纤的输入端的连接也为熔接。3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述放大组件包括:与所述种子激光源光纤连接的包层直径为第一阈值的预放大器;与所述预放大器通过光纤连接的第一模场匹配器;与所述第一模场匹配器光纤连接的包层直径为第二阈值的主放大器;以及与所述主放大器光纤连接的第二模场匹配器,所述第二模场匹配器还通过光纤与所述光子晶体光纤组件连接,其中,所述第二阈值大于所述第一阈值,所述光子晶体光纤组件中的光子晶体光纤的包层直径为所述第一阈值。4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述预放大器包括:与所述种子激光源光纤连接的第一包层功率剥除器;与...

【专利技术属性】
技术研发人员:张昊宇董克攻颜冬林林宏奂郭超李成钰王瑜英王波鹏李峰云
申请(专利权)人:中国工程物理研究院激光聚变研究中心
类型:发明
国别省市:四川,51

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