一种全光可控的锁模光纤激光器制造技术

本发明专利技术提供了一种全光调控被动锁模光纤激光器，实验装置主要包括泵浦源、波分复用器、掺杂光纤、偏振无关的隔离器、偏振控制器、可饱和吸收体、调制光源、输出耦合器以及单模光纤。泵浦源输出连续激光，在其后端接入一个波分复用器(WDM1)，WDM1的公共端连接着掺杂光纤，掺杂光纤的另一端连接着偏振无关的隔离器，偏振控制器一端与偏振无关的隔离器相连，另一端与WDM2的信号端相连，可饱和吸收体用WDM2和WDM3连接到激光腔内，其中WDM2的调制光输入端用来连接调制光源，WDM3连接至输出耦合器的一端,耦合器的另一端连接了一段单模光纤,单模光纤的输出端连接着WDM1的信号端。本发明专利技术结构简单紧凑且稳定性好，可以通过调制光对锁模脉冲输出特性进行调控。

An all-optical controllable mode-locked fiber laser

【技术实现步骤摘要】
一种全光可控的锁模光纤激光器
本专利技术涉及光纤激光器，尤其是涉及一种全光可控的被动锁模光纤激光器。
技术介绍
被动锁模光纤激光器可以获得脉宽极窄、峰值功率高、脉冲能量大的激光输出，在军事、通信、工业加工等领域有着广阔的应用前景。在被动锁模光纤激光器中，可饱和吸收体是激光器中的关键器件，它要求非线性调制器件具有大的工作带宽、快的响应和低的损耗。目前，半导体可饱和吸收镜(SESAM)是应用最为广泛的可饱和吸收体，其调制深度、饱和通量等参数可以精确控制，但是其制作工艺复杂，价格昂贵，而且工作波长范围较窄。随着一维材料(碳纳米管、金纳米棒等)、二维材料(石墨烯，拓扑绝缘体，过渡金属硫化、黑磷等)的出现，其独特的电学、力学、光学等特性引起了研究人员广泛关注，而且在脉冲激光产生方面展现具有独特的优势。被动锁模光纤激光器可以根据不同类型的可饱和吸收体实现不同波长、稳定的脉冲激光输出。但是，一旦被动锁模光纤激光装置搭建好，其输出特性就已固定。如何为被动锁模光纤激光器的输出参数提供更多的自由度，是目前研究人员的关注点之一。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种全光可控的被动锁模光纤激光器。1.本专利技术设有泵浦源、波分复用器(WDM)、掺杂光纤、偏振无关的隔离器(PI-ISO)、偏振控制器(PC)、可饱和吸收体(SA)、调制光源、输出耦合器(OC)、单模光纤(SMF)；所述波分复用器、掺杂光纤、偏振无关的隔离器、偏振控制器、WDM2、可饱和吸收体、WDM3、输出耦合器以及单模光纤构成环形腔，泵浦源连接波分复用器的泵浦源输入端，波分复用器公共端连接掺杂光纤一端，掺杂光纤另一端连接偏振无关的隔离器，偏振无关的隔离器另一端连接偏振控制器，偏振控制器与WDM2的信号端相连，可饱和吸收体用WDM2和WDM3连接到激光腔内，其中WDM2的调制光输入端用来连接调制光源，WDM3连接至输出耦合器的输入端,耦合器一端作为脉冲激光的输出端，耦合器另一端连接单模光纤，单模光纤的另一端连接WDM1的信号端，可饱和吸收体作为激光被动锁模装置。本专利技术具有以下突出特点：1、本专利技术采用全光调控技术，在腔外引入一束调制光对被动锁模光纤激光器中输出脉冲的各项参数进行调节。与传统被动锁模光纤激光器相比而言，全光调控的被动锁模光纤激光器在原有腔体结构没有发生变化的情况下，能对腔内参数在一个相对大的范围内调节，大大增加了被动锁模光纤激光器的灵活性和实用性。2、本专利技术采用可饱和吸收体用于全光调控的被动锁模光纤激光器中，能实现窄脉宽、高重复频率、高脉冲能量的稳定激光脉冲输出；3、本专利技术采用全光纤结构，造价低，稳定性好，易于与光纤系统集成；附图说明：图1为本专利技术实施例中的结构组成示意图。图2为本专利技术实施例中的输出脉冲图。图3为本专利技术实施例中的典型频谱图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术作详细说明，实施例全光可控的金纳米棒被动锁模掺镱光纤激光器的构建。如图1所示，泵浦源1连接波分复用器2的泵浦源输入端，波分复用器2公共端连接1m长的掺镱光纤3，掺镱光纤3另一端连接偏振无关的隔离器4，偏振无关的隔离器4与偏振控制器5相连，偏振控制器5与波分复用器6的信号端连接，波分复用器6的调制光源输入端连接调制光源7，波分复用器6的公共端与金纳米棒可饱和吸收体8相连，金纳米棒可饱和吸收体8的另一端连接波分复用器9，波分复用器9的输出端连接着输出耦合器10的输入端，输出耦合器10的10％输出端用来输出锁模脉冲，另一个输出端连接20m长的单模光纤11，单模光纤11连接波分复用器2的信号端，波分复用器2、掺镱光纤3、偏振无关的隔离器4、偏振控制器5、波分复用器6、金纳米棒可饱和吸收体8、波分复用器9、输出耦合器10以及单模光纤11一起构成环形腔结构，实现被动锁模脉冲激光，脉冲激光通过输出耦合器10的10％输出端A输出。从图1到图3中可以看出，该孤子脉冲可以稳定输出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.全光可控被动锁模光纤激光器，包括泵浦源(1)、波分复用器(WDM1)(2)、增益光纤(3)、偏振无关的隔离器(4)、偏振控制器(5)、WDM2(6)、调制光源(7)、可饱和吸收体(8)、WDM3(9)、输出耦合器(10)、单模光纤(11)。/n

【技术特征摘要】
1.全光可控被动锁模光纤激光器，包括泵浦源(1)、波分复用器(WDM1)(2)、增益光纤(3)、偏振无关的隔离器(4)、偏振控制器(5)、WDM2(6)、调制光源(7)、可饱和吸收体(8)、WDM3(9)、输出耦合器(10)、单模光纤(11)。


2.根据权利要求1所述的泵浦源(1)为对应增益光纤(3)吸收谱的激光二极管。


3.根据权利要求1所述的增益光纤(3)可以为掺杂Yb、Er、Tm等稀土离子的有源光纤。


4.根据权利要求1所述的调制光源(7)为可饱和吸收体(8)可以响应波长的光源，用于对光纤激光器重复频率、脉冲持续时间的调制。


5.根据权利要求1所述可饱和吸收体(8)是该激光器中的关键器件，用来窄化脉冲，形成锁模激光输出。其具有可饱和吸收范围宽，调制深度大以及散热性能好等优点。具体可以为不同类型非线性吸收材料，譬如一维纳米材料(碳纳米管、金纳米棒等)、二维材料(石墨烯、过渡金属硫化物、黑磷等)和块体非线性材料等。


6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢诗雨，杜林，缪丽丽，赵楚军，文双春，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43