一种时域展宽器及激光器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种时域展宽器及激光器，时域展宽器包括分束器、与分束器连接的第一准直器、设于分束器和第一相准直器之间且的第一相位延迟器、与分束器连接的第二准直器、设于分束器和第二准直器之间的第二相位延迟器、一端与第二准直器连接且用于光束的脉冲展宽的时域展宽光纤、与时域展宽光纤的远离第二准直器的一端连接且用于反射光束的法拉第旋转镜以及与分束器连接的第三准直器；本实用新型专利技术的时域展宽器可以在保持偏振态不变的情况下对光束进行时域展宽；并且采用本实用新型专利技术的时域展宽器对光束进行时域展宽时，光束需要经过时域展宽光纤两次，因此在达到相同的时域展宽效果的前提下，本实用新型专利技术的时域展宽光纤更短，故可以有效降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种时域展宽器及激光器
本技术属于激光
，更具体地说，是涉及一种时域展宽器及激光器。
技术介绍
从上世纪80年代起，啁啾脉冲放大(chirpedpulseamplification，CPA)技术逐渐成为光纤激光器获得高功率大脉冲能量输出的重要手段。CPA技术原理是利用色散技术(不同的波长速度不同)，先把激光脉冲在时域展宽，然后通过多级脉冲放大器放大，最后再把光脉冲在时域压缩，这样既能避免了超短脉冲在放大过程中的光学损伤，又能更有效地获取增益。由此可见，CPA技术的应用中，对激光脉冲在时域展宽成为关键步骤。传统上利用啁啾光纤光栅或者一定长度的保偏光纤可以实现对激光脉冲在时域展宽，并且能够实现全光纤化，使得结构紧凑性能稳定。但是啁啾光纤光栅展宽器由于其工作机理导致光能量损耗大，而且提供的展宽量正比于光栅长度，光栅长度越长，成本则越高。啁啾光栅一旦刻写完成，色散量随之固定，虽然可以通过改变温度或者应力调节色散量，但色散量调节范围有限。利用普通保偏光纤(如Nufern-PM980-XP)对脉冲进行展宽，能量损耗小，色散量由光纤长度决定，调节灵活性强。由于光纤本身的色散系数小，所需长度从几十米到几千米，导致成本昂贵。
技术实现思路
本技术实施例的目的在于提供一种时域展宽器，以解决现有技术中的展宽量较大的啁啾光纤光栅展宽器成本昂贵的技术问题。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种时域展宽器，包括分束器、与所述分束器连接的第一准直器、设于所述分束器和所述第一准直器之间且用于使光束的相位延迟二分之一波长的第一相位延迟器、与所述分束器连接的第二准直器、设于所述分束器和所述第二准直器之间且用于使光束的相位延迟四分之一波长的第二相位延迟器、一端与所述第二准直器连接且用于光束的脉冲展宽的时域展宽光纤、与所述时域展宽光纤的远离所述第二准直器的一端连接且用于反射光束的法拉第旋转镜以及与所述分束器连接的第三准直器；所述时域展宽器工作时，入射光束依次经过所述第一准直器、所述第一相位延迟器、所述分束器、所述第二相位延迟器以及所述第二准直器后到达所述时域展宽光纤并进行第一次时域展宽，得到第一光束；所述第一光束经所述法拉第旋转镜反射后到达所述时域展宽光纤并进行第二次时域展宽，得到第二光束；所述第二光束依次经过所述第二准直器、所述第二相位延迟器、所述分束器以及所述第三准直器后射出，得到第三光束。可选地，所述分束器为偏振分束器，所述第一相位延迟器能沿垂直于所述第一相位延迟器的光轴的方向旋转。可选地，所述分束器包括第一端口、第二端口以及第三端口，所述第一准直器连接于所述第一端口，所述第二准直器连接于所述第二端口，所述第三准直器连接于所述第三端口。可选地，所述第二相位延迟器的光轴与所述分束器的第二端口所输出的光束的偏振方向呈45°。可选地，所述第二相位延迟器能沿垂直于所述第二相位延迟器的光轴的方向旋转。可选地，所述时域展宽光纤为无源非保偏光纤，所述无源非保偏光纤包括纤芯、包裹于所述纤芯外的包层以及涂覆于所述包层外的涂覆层。可选地，所述纤芯的直径范围为6μm～10μm，所述包层的外径范围为100μm～150μm，所述涂覆层的外径范围为220μm～280μm。可选地，所述第一准直器和所述第三准直器上均设有尾纤，所述第一准直器和所述第三准直器的尾纤均为保偏光纤；所述第二准直器上设有尾纤，所述第二准直器的尾纤为非保偏光纤。可选地，所述法拉第旋转镜包括沿光路依次设置的第四准直器、法拉第旋转器以及反射镜；或者，所述法拉第旋转镜包括沿光路依次设置的光纤式法拉第旋转器以及光纤布拉格光栅；或者，所述法拉第旋转镜包括沿光路依次设置的光纤式法拉第旋转器以及光纤萨格纳克干涉仪。本技术的另一目的还在于提供一种激光器，包括如上所述的时域展宽器。本技术提供的时域展宽器的有益效果在于：与现有技术相比，一方面，本技术的时域展宽器可以在保持偏振态不变的情况下对光束进行时域展宽；另一方面，采用本技术的时域展宽器对光束进行时域展宽时，光束需要经过时域展宽光纤两次，因此在达到相同的时域展宽效果的前提下，本技术的时域展宽光纤更短，故可以有效降低成本；时域展宽光纤可以为单模的无源非保偏光纤，成本更加低廉，相对于保偏光纤或者啁啾光栅方案都有很大优势。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的时域展宽器的结构示意图；图2为本技术实施例提供的法拉第旋转镜结构示意图。其中，图中各附图标记：100-第一准直器；200-第一相位延迟器；300-分束器；400-第二相位延迟器；500-第二准直器；600-时域展宽光纤；700-法拉第旋转镜；710-第四准直器；720-法拉第旋转器；730-反射镜；740-外壳；800-第三准直器。具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。请参阅图1，本技术实施例提供一种时域展宽器，包括分束器300、一端与分束器300连接的第一准直器100、设于分束器300和第一准直器100之间且用于使光束的相位延迟二分之一波长的第一相位延迟器200、一端与分束器300连接的第二准直器500、设于分束器300和第二准直器500之间且用于使光束的相位延迟四分之一波长的第二相位延迟器400、一端与第二准直器500的远离分束器300的一端连接且用于光束的脉冲展宽的时域展宽光纤600、与时域展宽光纤600的远离第二准直器500本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种时域展宽器，其特征在于，包括分束器、与所述分束器连接的第一准直器、设于所述分束器和所述第一准直器之间且用于使光束的相位延迟二分之一波长的第一相位延迟器、与所述分束器连接的第二准直器、设于所述分束器和所述第二准直器之间且用于使光束的相位延迟四分之一波长的第二相位延迟器、一端与所述第二准直器连接且用于光束的脉冲展宽的时域展宽光纤、与所述时域展宽光纤的远离所述第二准直器的一端连接且用于反射光束的法拉第旋转镜以及与所述分束器连接的第三准直器；/n所述时域展宽器工作时，入射光束依次经过所述第一准直器、所述第一相位延迟器、所述分束器、所述第二相位延迟器以及所述第二准直器后到达所述时域展宽光纤并进行第一次时域展宽，得到第一光束；所述第一光束经所述法拉第旋转镜反射后到达所述时域展宽光纤并进行第二次时域展宽，得到第二光束；所述第二光束依次经过所述第二准直器、所述第二相位延迟器、所述分束器以及所述第三准直器后射出，得到第三光束。/n

【技术特征摘要】
1.一种时域展宽器，其特征在于，包括分束器、与所述分束器连接的第一准直器、设于所述分束器和所述第一准直器之间且用于使光束的相位延迟二分之一波长的第一相位延迟器、与所述分束器连接的第二准直器、设于所述分束器和所述第二准直器之间且用于使光束的相位延迟四分之一波长的第二相位延迟器、一端与所述第二准直器连接且用于光束的脉冲展宽的时域展宽光纤、与所述时域展宽光纤的远离所述第二准直器的一端连接且用于反射光束的法拉第旋转镜以及与所述分束器连接的第三准直器；
所述时域展宽器工作时，入射光束依次经过所述第一准直器、所述第一相位延迟器、所述分束器、所述第二相位延迟器以及所述第二准直器后到达所述时域展宽光纤并进行第一次时域展宽，得到第一光束；所述第一光束经所述法拉第旋转镜反射后到达所述时域展宽光纤并进行第二次时域展宽，得到第二光束；所述第二光束依次经过所述第二准直器、所述第二相位延迟器、所述分束器以及所述第三准直器后射出，得到第三光束。


2.如权利要求1所述的时域展宽器，其特征在于，所述分束器为偏振分束器，所述第一相位延迟器能沿垂直于所述第一相位延迟器的光轴的方向旋转。


3.如权利要求1所述的时域展宽器，其特征在于，所述分束器包括第一端口、第二端口以及第三端口，所述第一准直器连接于所述第一端口，所述第二准直器连接于所述第二端口，所述第三准直器连接于所述第三端口。


4.如权利要求3所述的时域展宽器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晓华，吴朝辉，李云亭，吴光辉，陈乐，岳超瑜，
申请(专利权)人：常州莱特康光电科技有限公司，朗光常州信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32