一种波长可调被动锁模光纤激光器及其工作方法技术

本发明专利技术提供一种波长可调被动锁模光纤激光器及其工作方法，其包括依次设置的泵浦光源、谐振腔和波长可调的可饱和吸收镜，所述可饱和吸收镜具有中心部，所述可饱和吸收镜的以中心部逐渐向外扩散形成不同的反射波长区域；通过这种调节组件，一方面能够使得可饱和吸收镜以周向转动的方式而实现对于同一环形区域的不同位置的光斑照射吸收，这样就避免了连续对于同一个位置进行长时间照射产生的散热问题和对于吸收镜的损坏问题。另外，当需要进行调节的时候，则启动水平移动结构进行位移调节，这样就可以使得光斑接收位置与中心部的距离发生变化，这样就使得通过可饱和吸收镜形成的光的波长发生了变化。的光的波长发生了变化。的光的波长发生了变化。

【技术实现步骤摘要】
一种波长可调被动锁模光纤激光器及其工作方法


[0001]本专利技术涉及一种波长可调被动锁模光纤激光器及其工作方法。

技术介绍

[0002]光纤激光器的主要部件包括三个方面，第一为通过能够产生光子的增益介质(也称之为掺杂光纤)，第二个是使得光子得到反馈并且通过增益介质中形成谐振放大的光学谐振腔，第三个是激励光子跃迁的泵浦源。
[0003]通过泵浦源发射出来的光可以通过反射镜耦合进入增益介质中，在增益介质内具有掺稀土元素，泵浦光会被吸收，而吸收了光子能量的稀土离子则会进行能级跃迁并且进行粒子数的反转，而反转之后的粒子则经过谐振腔，并且通过激发态跃迁至基态，相应地释放能量，从而形成稳定的激光输出。
[0004]在公开号为CN110600984A的中国专利技术专利申请中，公开了一种波长可调被动锁模光纤激光器，其采用了谐振腔的方式对于泵浦光源进行处理，并且射出的光线经过可调波长的可饱和吸收镜进行吸收和反射。而吸收镜在不同位置具有不同的谐振波长，并且通过机械扫描可饱和吸收镜至不同的状态位置就能够实现波长的调谐。然而，在该技术方案中，并没有对于工作位置的变化进行详细描述，本领域技术人员很难明白提供如何的技术构成而完成对于吸收镜的位置调节来调整波长，并且长时间对于某个具体位置进行照射的时候则会产生较多的热量，并且局部的长时间照射对于镜子的使用寿命和稳定性会造成影响。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术中存在的问题，本专利技术提供一种方便对于吸收镜的位置进行快速调节和变化的装置结构。
[0006]本专利技术提供的一种波长可调被动锁模光纤激光器，其包括依次设置的泵浦光源、谐振腔和波长可调的可饱和吸收镜，所述可饱和吸收镜具有中心部，所述可饱和吸收镜的以中心部逐渐向外扩散形成不同的反射波长区域，并且所述可饱和吸收镜距离中心部相等距离的环形区域形成相同类型的反射波长区域；
[0007]还包括调节组件，所述调节组件包括驱动结构、旋转结构和水平移动结构，所述水平移动结构上设置所述驱动结构和旋转结构，所述驱动结构和所述旋转结构连接并且用于带动所述旋转结构进行周向转动；所述旋转结构在旋转的过程中带动所述可饱和吸收镜的环形区域连续地对准送来的光源光斑，以形成波长等的反射光源，另外，所述水平移动结构用于带动所述旋转结构和所述驱动结构进行移动，进而使得所述可饱和吸收镜与光源光斑的对准的环形区域进行调整。
[0008]上述方案的有益效果为：通过这种调节组件，一方面能够使得可饱和吸收镜以周向转动的方式而实现对于同一环形区域的不同位置的光斑照射吸收，这样就避免了连续对于同一个位置进行长时间照射产生的散热问题和对于吸收镜的损坏问题。另外，当需要进行调节的时候，则启动水平移动结构进行位移调节，这样就可以使得光斑接收位置与中心
部的距离发生变化，这样就使得通过可饱和吸收镜形成的光的波长发生了变化。
[0009]一个优选的方案是，所述驱动结构包括驱动电机、竖直安装板和驱动小转盘，所述驱动电机安装在所述竖直安装板上，所述驱动电机的输出轴与所述驱动小转盘连接，所述驱动小转盘具有圆形主板和驱动头，所述驱动头设置在所述圆形主板外端部；
[0010]所述旋转结构包括驱动大转盘、第二竖直安装板、连接轴杆，所述驱动大转盘设置在所述连接轴杆的第一端，所述连接轴杆可转动地设置在所述第二竖直安装板上，所述连接轴杆的第二端连接所述可饱和吸收镜；所述驱动大转盘的第一侧面形成凹槽结构，所述凹槽结构为具有四个对称设置的弧形边缘凹槽，所述弧形边缘凹槽内设置所述驱动小转盘，所述驱动大转盘靠近所述弧形边缘凹槽的位置设置有带动杆体，所述驱动头用于与所述带动杆体可接触配合。
[0011]上述方案的有益效果为：通过驱动小转盘的一个周期转动，相应通过驱动头而使得带动杆体发生了偏转，相应使得驱动大转盘形成四分之一的转动周期，这样就使得吸收镜的转动更加稳定，使得其可以在固定的某个区域实现位置定位，避免了对应不准确的问题，即通过小转盘和大转盘的配合而使得吸收镜能够以更好的间隔周期形成转动并且每次停留的位置非常精准。
[0012]一个优选的方案是，所述水平移动结构包括水平驱动电机、水平驱动丝杆、基础板体和滑竿，所述基础板体上设置所述驱动结构和旋转结构；所述水平驱动电机与所述水平驱动丝杆连接，所述水平驱动丝杆上套设所述基础板体，所述基础板体还套设在所述滑竿上。
[0013]一个优选的方案是，所述谐振腔包括依次设置的波分复用器、增益光纤、隔离器、偏振控制器、环行器、准直透镜、聚焦透镜、可饱和吸收镜，所述环形器与所述耦合器连接，所述泵浦光源与所述波分复用器的入口连接。
[0014]本专利技术提供的波长可调被动锁模光纤激光器的工作方法，其包括下面的步骤：
[0015]所述泵浦光源发射出光线，光线沿着谐振腔进行移动并且光线得到处理后形成光斑，射出后在可饱和吸收镜内进行光线吸收并且发生反射作用，然后发射回去的光线在所述谐振腔内被发射出去；
[0016]另外，当需要进行波长调节的时候则启动所述调节组件进行工作，所述调节组件的水平移动结构进行移动，进而带动可饱和吸收镜沿着水平方向进行位置移动，进而使得光斑在所述可饱和吸收镜上的接触位置发生水平变化，即距离所述可饱和吸收镜的中心点的距离发生了变化，相应地会使得所述可饱和吸收镜形成的光线的波长发生变化；
[0017]再者，通过所述旋转结构带动所述可饱和吸收镜进行转动，相应使得距离中心点相等间隔距离的区域移动至光斑接触位置，并且形成相同波长的光线。
[0018]一个优选的方案是，所述驱动结构包括驱动电机、竖直安装板和驱动小转盘，所述驱动电机安装在所述竖直安装板上，所述驱动电机的输出轴与所述驱动小转盘连接，所述驱动小转盘具有圆形主板和驱动头，所述驱动头设置在所述圆形主板外端部；所述旋转结构包括驱动大转盘、第二竖直安装板、连接轴杆，所述驱动大转盘设置在所述连接轴杆的第一端，所述连接轴杆可转动地设置在所述第二竖直安装板上，所述连接轴杆的第二端连接所述可饱和吸收镜；所述驱动大转盘的第一侧面形成凹槽结构，所述凹槽结构为具有四个对称设置的弧形边缘凹槽，所述弧形边缘凹槽内设置所述驱动小转盘，所述驱动大转盘靠
近所述弧形边缘凹槽的位置设置有带动杆体，所述驱动头用于与所述带动杆体可接触配合；
[0019]该工作方法包括下面的步骤，通过所述驱动电机提供动力，相应地使得所述驱动小转盘进行周期转动，驱动小转盘进行周期转动的时候在一个转动周期内通过所述驱动头会拨动所述驱动大转盘上的带动杆体进行拨动一次，即相应地使得所述驱动大转盘进行四分之一圆的拨动，进而使得所述可饱和吸收镜进行转动并且保持光斑吸收的位置距离中心是不变的，由此产生的波长不会发生变化。
[0020]一个优选的方案是，所述水平移动结构包括水平驱动电机、水平驱动丝杆、基础板体和滑竿，所述基础板体上设置所述驱动结构和旋转结构；所述水平驱动电机与所述水平驱动丝杆连接，所述水平驱动丝杆上套设所述基础板体，所述基础板体还套设在所述滑竿上；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波长可调被动锁模光纤激光器，其特征在于，包括依次设置的泵浦光源、谐振腔和波长可调的可饱和吸收镜，所述可饱和吸收镜具有中心部，所述可饱和吸收镜的以中心部逐渐向外扩散形成不同的反射波长区域，并且所述可饱和吸收镜距离中心部相等距离的环形区域形成相同类型的反射波长区域；还包括调节组件，所述调节组件包括驱动结构、旋转结构和水平移动结构，所述水平移动结构上设置所述驱动结构和旋转结构，所述驱动结构和所述旋转结构连接并且用于带动所述旋转结构进行周向转动；所述旋转结构在旋转的过程中带动所述可饱和吸收镜的环形区域连续地对准送来的光源光斑，以形成波长等的反射光源，另外，所述水平移动结构用于带动所述旋转结构和所述驱动结构进行移动，进而使得所述可饱和吸收镜与光源光斑的对准的环形区域进行调整。2.根据权利要求1所述的波长可调被动锁模光纤激光器，其特征在于，所述驱动结构包括驱动电机、竖直安装板和驱动小转盘，所述驱动电机安装在所述竖直安装板上，所述驱动电机的输出轴与所述驱动小转盘连接，所述驱动小转盘具有圆形主板和驱动头，所述驱动头设置在所述圆形主板外端部；所述旋转结构包括驱动大转盘、第二竖直安装板、连接轴杆，所述驱动大转盘设置在所述连接轴杆的第一端，所述连接轴杆可转动地设置在所述第二竖直安装板上，所述连接轴杆的第二端连接所述可饱和吸收镜；所述驱动大转盘的第一侧面形成凹槽结构，所述凹槽结构为具有四个对称设置的弧形边缘凹槽，所述弧形边缘凹槽内设置所述驱动小转盘，所述驱动大转盘靠近所述弧形边缘凹槽的位置设置有带动杆体，所述驱动头用于与所述带动杆体可接触配合。3.根据权利要求1所述的波长可调被动锁模光纤激光器，其特征在于，所述水平移动结构包括水平驱动电机、水平驱动丝杆、基础板体和滑竿，所述基础板体上设置所述驱动结构和旋转结构；所述水平驱动电机与所述水平驱动丝杆连接，所述水平驱动丝杆上套设所述基础板体，所述基础板体还套设在所述滑竿上。4.根据权利要求1所述的波长可调被动锁模光纤激光器，其特征在于，所述谐振腔包括依次设置的波分复用器、增益光纤、隔离器、偏振控制器、环行器、准直透镜、聚焦透镜、可饱和吸收镜，所述环形器与耦合器连接，所述泵浦光源与所述波分复用器的入口连接。5.根据权利要求1所述的波长可调被动锁模光纤激光器的工作方法，其特征在于，包括下面的步骤：所述泵浦光源发射出光线，光线沿着谐振腔进行移动并且光线得到处理后形成光斑，射出后在可饱和吸收镜内进行光线吸收并且发生反射作用，然后发射回去的光线在所述谐振腔内被发射出去；另外，当需要进行波长调节的时候则启动所述调节组件进行工作，所述调节组件的水平移动结构进行移动，进而带动可饱和吸收镜沿着水平方向进行位置移动，进而使得光斑在所述可饱和吸收镜上的接触位置发生水平变化，即距离所述可饱和吸收镜的中心点的距离发生了变化，相应地会使得所述可饱和吸收镜形成的光线的波长发生变化；再者，通过所述旋转结构带动所述可饱和吸收镜进行转动，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张靓，马万卓，王天枢，朱瑞晗，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：