一种基于大模场光纤的全光纤飞秒种子激光器制造技术

技术编号:29877386 阅读:35 留言:0更新日期:2021-08-31 23:53
本发明专利技术公开了一种全大模场光纤飞秒种子激光器,包括共用一个多模半导体激光器泵浦的大模场光纤飞秒振荡器和双级大模场光纤预放大器,以及大模场光纤脉冲展宽器和大模场光纤脉冲选择器,振荡器谐振腔包括双包层大模场啁啾光纤光栅、双包层大模场增益光纤、大模场光纤耦合器和半导体可饱和吸收反射镜,双级大模场光纤预放大器包括大模场光纤隔离器、信号泵浦合束器、双包层大模场增益光纤和泵浦剥除器;该光纤飞秒种子激光器振荡器谐振腔全部采用大模场光纤,使得振荡器可以直接输出比采用6μm芯径单模光纤更高的平均功率,相比现有单模单包层光纤飞秒激光振荡器加多级独立预放大器的技术方案,结构更紧凑、体积小、且成本更低、可靠性更高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大模场光纤的全光纤飞秒种子激光器
本专利技术涉及光纤激光
,具体是一种基于大模场光纤的全光纤飞秒种子激光器。
技术介绍
飞秒脉冲激光器在材料加工、生物医疗、科研和国防等领域具有广泛的应用。目前,主流大能量/高功率飞秒激光器仍主要采用啁啾脉冲放大(CPA)结构,即激光振荡器通过锁模原理产生的低能量、高重频超短种子激光脉冲,经过脉冲拉伸器将脉冲宽度拉伸至数百皮秒或更长,再经过脉冲选择器将重复频率降低,在这一过程中由于相关器件插入损耗和损伤阈值限制一般需要多级预放大器;然后再送至单级或多级主放大器进行大能量/高功率放大;最后经脉冲压缩器将脉冲宽度压缩至飞秒量级。根据工作物质形态,超快激光器一般涉及固体激光技术和光纤激光技术。相对固体激光器,光纤激光器虽然具有体积小,重量轻,易维护,散热面积大等优势,是近年飞秒激光技术的重点发展方向。随着相关技术的逐步成熟,飞秒种子振荡器、光纤型脉冲拉伸器、脉冲选择器和多级预放大器由于承载能量/功率比较小,对散热要求不高,可以使用芯径较小的柔性光纤,因此可以做成一个独立封装的模块,这有利于缩小飞秒激光器产本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于大模场光纤的全光纤飞秒种子激光器,其特征在于,包括共用一个多模半导体激光器泵浦的大模场光纤飞秒振荡器和双级大模场光纤预放大器,以及大模场光纤脉冲展宽器、大模场光纤脉冲选择器(17);/n所述大模场光纤飞秒振荡器包括多模半导体泵浦源(1)、多模泵浦保护器(2)、第一多模泵浦分束器(3)、双包层大模场啁啾光纤光栅(4)、第一双包层大模场增益光纤(5)、大模场光纤耦合器(7)、半导体可饱和吸收反射镜(8)和光电探测器(6);/n所述多模泵浦保护器(2)的输入端口与所述多模半导体泵浦源(1)连接,用于保护所述多模半导体泵浦源(1),所述第一多模泵浦分束器(3)的输入端口与所述多模泵浦保护器...

【技术特征摘要】
1.一种基于大模场光纤的全光纤飞秒种子激光器,其特征在于,包括共用一个多模半导体激光器泵浦的大模场光纤飞秒振荡器和双级大模场光纤预放大器,以及大模场光纤脉冲展宽器、大模场光纤脉冲选择器(17);
所述大模场光纤飞秒振荡器包括多模半导体泵浦源(1)、多模泵浦保护器(2)、第一多模泵浦分束器(3)、双包层大模场啁啾光纤光栅(4)、第一双包层大模场增益光纤(5)、大模场光纤耦合器(7)、半导体可饱和吸收反射镜(8)和光电探测器(6);
所述多模泵浦保护器(2)的输入端口与所述多模半导体泵浦源(1)连接,用于保护所述多模半导体泵浦源(1),所述第一多模泵浦分束器(3)的输入端口与所述多模泵浦保护器(2)的输出端口相连,所述第一多模泵浦分束器(3)的两个输出端口中的一个与第二多模泵浦分束器(20)的输入端口相连,用于泵浦双级大模场光纤预放大器,另一个输出端口与所述双包层大模场啁啾光纤光栅(4)的一端相连,用于泵浦大模场光纤飞秒激光振荡器;
所述双包层大模场啁啾光纤光栅(4)和所述半导体可饱和吸收反射镜(8)组成光纤振荡器谐振腔,所述第一双包层大模场增益光纤(5)的一端与所述啁啾光纤光栅的一端连接,作为所述谐振腔中的工作物质,所述谐振腔内耦合器共有四个端口,其中三个端口分别与所述半导体可饱和吸收反射镜(8)、所述光电探测器(6)、所述第一双包层大模场增益光纤(5)相连,第四端口输出光纤振荡器谐振腔产生的飞秒种子脉冲,所述光纤振荡器谐振腔产生的飞秒种子脉冲与第一大模场光纤隔离器(9)对应;
所述双级大模场光纤预放大器包括第一大模场光纤预放大器和第二大模场光纤预放大器,所述第一大模场光纤预放大器包括第一信号泵浦合束器(13)、第二双包层大模场增益光纤(14)和第一泵浦剥除器(15),所述第一信号泵浦合束器(13)信号输入端口与大模场光纤环形器(10)输出端口相连,所述第一信号泵浦合束器(13)泵浦输入端与所述第二多模泵浦分束器(20)的一个输出端口相连,所述第一信号泵浦合束器(13)信号输出端口与所述第二双包层大模场增益光纤(14)的一个端口相连;
所述第一泵浦剥除器(15)与所述第二双包层大模场增益光纤(14)的另一个端口相连,用于剥除未被所述第二双包层大模场增益光纤(14)吸收的剩余泵浦光;
所述第一大模场光纤预放大器输出端口与第二大模场光纤隔离器(16)输入端口相连,所述第二大模场光纤预放大器包括第二信号泵浦合束器(18)和第三双包层大模场增益光...

【专利技术属性】
技术研发人员:尹雨松刘学松袁正印马飞杜星叶世锋葛浩刘金柱李广强周晓杰
申请(专利权)人:富通尼科技苏州有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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