一种紧凑型高重复频率全保偏光纤锁模激光器制造技术

本发明专利技术公开了一种紧凑型高重复频率全保偏光纤锁模激光器，其基于非线性放大环形镜锁模方法，具有锁模点固定、能长时间稳定运行等特点。移相器单元和波分复用保偏光纤准直器的使用降低了对泵浦功率的要求，从而减少长时间运行对光学器件的损伤。相对同类型短腔长高重复频率保偏光纤激光器，能在更高重复频率下实现自启动锁模。单个复合保偏光纤准直器结构解决了使用多个准直器时导致加工制作困难和调节器件成本较高的问题，提高了整体激光器系统的可靠性及工业化批量生产的良品率。激光器腔内或腔外光学带通滤波器能有效压缩输出脉冲的相对强度噪声。复合保偏光纤准直器内分束器的使用使输出脉冲具有诸如噪声、功率、谱宽及对比度等更多可选特征。

【技术实现步骤摘要】
一种紧凑型高重复频率全保偏光纤锁模激光器
本专利技术涉及超短脉冲激光领域，具体涉及高重复频率保偏光纤锁模激光器。
技术介绍
过去的二三十年里，锁模激光器的理论和实验都得到了很大的发展。锁模激光器产生的脉冲被应用到越来越多的场景中，比如超精细激光光谱学、定时与同步、双光子光谱、太赫兹辐射的产生，阿秒动力学的研究、纯净微波的产生、材料超精密加工等。飞秒脉冲的早期应用仅限于良好控制的实验室环境，但是现在越来越多的应用需要锁模激光器在不太稳定甚至苛刻的条件下工作，例如在工业制造车间、车辆、飞机、火箭甚至卫星中。保偏光纤锁模激光器在很大程度上自然地保护光束路径免受环境影响，并且具有结构简单紧凑、易封装、成本低和鲁棒性等优点。因此它可以为这些应用提供可靠的飞秒光源，是十分有前景的技术。目前，保偏光纤锁模激光器有三类锁模类型。第一种是利用半导体可饱和吸收镜(SESAM)、碳纳米管和石墨烯等可饱和吸收材料来实现锁模。虽然这种锁模激光器能实现很高的重复频率，但是材料的低损伤阈值和随时间推移的潜在退化现象使激光器不能很好地长期稳定运行。第二种是利用合适的光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紧凑型高重复频率全保偏光纤锁模激光器，其特征在于，包括第一保偏单模光纤(1)、保偏增益光纤(13)、第二保偏单模光纤(14)、泵浦源(15)、第一复合保偏光纤准直器(2)、第一移相器单元(6)、第一偏振分束器(9)、第一1/4波片(10)、第二光学带通滤波器(11)、电光调制器(23)、光栅对(24)、反射镜(25)和压电陶瓷(26)；所述第一保偏单模光纤(1)与保偏增益光纤(13)通过光纤熔接点(12)连接，在第一保偏单模光纤(1)和保偏增益光纤(13)之间能够添加多段保偏单模光纤和保偏增益光纤，第一保偏单模光纤(1)和保偏增益光纤(13)构成的环路能够替换为全保偏增益光纤环路；第一...

【技术特征摘要】
1.一种紧凑型高重复频率全保偏光纤锁模激光器，其特征在于，包括第一保偏单模光纤(1)、保偏增益光纤(13)、第二保偏单模光纤(14)、泵浦源(15)、第一复合保偏光纤准直器(2)、第一移相器单元(6)、第一偏振分束器(9)、第一1/4波片(10)、第二光学带通滤波器(11)、电光调制器(23)、光栅对(24)、反射镜(25)和压电陶瓷(26)；所述第一保偏单模光纤(1)与保偏增益光纤(13)通过光纤熔接点(12)连接，在第一保偏单模光纤(1)和保偏增益光纤(13)之间能够添加多段保偏单模光纤和保偏增益光纤，第一保偏单模光纤(1)和保偏增益光纤(13)构成的环路能够替换为全保偏增益光纤环路；第一保偏单模光纤(1)和保偏增益光纤(13)构成的环路上添加压电陶瓷；所述泵浦源(15)通过第二保偏单模光纤(14)与第一复合保偏光纤准直器(2)连接；所述第一复合保偏光纤准直器(2)输出的光经过第一输出窗口(4)和第二输出窗口(16)后分别经过第一隔离器(3)和第三隔离器(17)向外输出脉冲激光；所述第一复合保偏光纤准直器(2)的第三输出窗口(18)的输出光依次经过第一移相器单元(6)、第一偏振分束器(9)、第一1/4波片(10)、第二光学带通滤波器(11)、电光调制器(23)、光栅对(24)和反射镜(25)；所述压电陶瓷(26)与反射镜(25)固定在一起来调节反射镜(25)的位置；所述第一偏振分束器(9)有两个输出方向，一个方向的光经过第三光学带通滤波器(21)和第四隔离器(22)，另一个方向的光经过第一光学带通滤波器(8)和第二隔离器(7)；所述第一偏振分束器(9)为偏振分束立方；所述光栅对(24)能够用棱镜对等色散补偿光学器件代替，光路中无需色散补偿时可移除；所述电光调制器(23)可在光学腔任何位置；所述第二光学带通滤波器(11)可在光学腔任何位置；所述的第二输出窗口(16)和第三隔离器(17)之间，第一隔离器(3)和第一输出窗口(4)之间能添加光学带通滤波器；反射镜(25)为全反射镜或者部分反射镜，部分反射镜的透射端为另一个脉冲输出端口，输出口后能够加入隔离器和光学带通滤波器。


2.根据权利要求1所述的一种紧凑型高重复频率全保偏光纤锁模激光器，其特征在于，所述第一复合保偏光纤准直器(2)由第一保偏单模光纤(1)、保偏增益光纤(13)、第二保偏单模光纤(14)、波分复用保偏光纤准直器(27)、保偏光纤准直器(28)、分束器(29)和第二偏振分束器(30)构成；第二偏振分束器(30)的两个分束光的偏振方向同时对准波分复用保偏光纤准直器(27)和保偏光纤准直器(28)的慢轴或快轴；所述保偏光纤准直器(28)输出的线偏振光在分束器(29)上分成两束，一束经过第二输出窗口(16)输出，另一束经过第二偏振分束器(30)后与波分复用保偏光纤准直器(27)输出的线偏振光合束通过第三输出窗口(18)，相反地，从第三输出窗口(18)输入的光经第二偏振分束器(30)分成两束，一束输入波分复用保偏光纤准直器(27)，另一束在分束器(29)上分束后分别入射到保偏光纤准直器(28)和第一输出窗口(4)；所述第二偏振分束器(30)是Wollaston棱镜、Rochon棱镜或偏振分束立方等偏振分束器；所述分束器(29)可在保偏光纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹宏新，张祥，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43