本发明专利技术公开了一种基于色散补偿光纤可饱和吸收体的调Q锁模光纤激光器。本发明专利技术首次在基于色散补偿光纤饱和吸收体的掺铒光纤激光器中产生了稳定的调Q锁模脉冲。并且，在不含色散补偿光纤的光纤激光器中实现了耗散孤子操作。本发明专利技术将不同长度的色散补偿光纤分别加入光纤激光器中，逐步优化空腔，可以得到调Q锁模脉冲。在637mW的泵浦功率下，当色散补偿光纤长度为5m时，获得了调Q包络频率为72.84kHz时的稳定调Q锁模脉冲。最大调Q包络能量为204nJ，比耗散孤子的脉冲能量高80倍，脉冲宽度为455.7fs，几乎为耗散孤子的七分之一。455.7fs是迄今为止单个脉冲在时间包络线的峰值位置上的最短宽度。本发明专利技术的结果表明，色散补偿光纤在获得调Q锁模脉冲方面具有良好的性能。纤在获得调Q锁模脉冲方面具有良好的性能。
【技术实现步骤摘要】
一种基于色散补偿光纤可饱和吸收体的调Q锁模光纤激光器
[0001]本专利技术属于被动调Q锁模光纤激光器
，具体地，涉及一种基于色散补偿光纤可饱和吸收体的调Q锁模光纤激光器。
技术介绍
[0002]超快光纤激光器因其结构紧凑、无对准、光束质量高、设计经济有效等优点而被广泛应用于激光材料微处理、光通信和生物医学成像中。超快光纤激光器一般有两类：调Q激光器和锁模激光器。实现调Q或锁模操作最重要的方法之一是把可饱和吸收体插入光纤激光腔内。
[0003]除了传统的超快光纤激光器以外，还有一个叫做“调Q锁模”的新类别对脉冲进行了实验研究和发展。调Q锁模激光器顾名思义，它们都是基于调Q和模式锁定技术的组合，以产生超短脉冲。而调Q锁模激光器，则实现了优越的性能，峰值功率比普通锁模激光器高，但是与锁模激光器的脉冲宽度几乎相同。因此，锁模序列的中心脉冲峰值功率在调Q包络下，可以大大提高。增加调Q技术所提供的峰值功率是很有利的应用，如波长转换或产生超连续谱。此外，调Q锁模技术可以应用于许多领域，如非线性光学材料、微结构等。因此调Q锁模激光器具有非常好的发展前景。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于色散补偿光纤可饱和吸收体的调Q锁模光纤激光器，解决了
技术介绍
中提到的问题。
[0005]优选的，一种基于色散补偿光纤可饱和吸收体的调Q锁模光纤激光器，包括由泵浦激光器、波分复用器、掺铒光纤、偏振控制器一、偏振相关隔离器、色散补偿光纤、偏振控制器二和输出耦合器依次连接形成的环形谐振腔，所述泵浦激光器通过光纤连接至波分复用器。
[0006]优选的，其中将泵浦激光器(1)的输出端与波分复用器(2)的第一输入端相连，波分复用器(2)的输出端与掺铒光纤(3)的一端相连，掺铒光纤(3)的另一端与偏振控制器一(4)的一端相连，偏振控制器一(4)的另一端与偏振相关隔离器(5)的输入端相连，偏振相关隔离器(5)的输出端与色散补偿光纤(6)的一端相连，色散补偿光纤(6)的另一端与偏振控制器二(7)的一端相连，偏振控制器二(7)的另一端与输出耦合器(8)的输入端相连，耦合器(8)的80％输出端与波分复用器(2)的第二输入端相连，构成环形激光谐振腔。耦合器(8)的20％输出端用于连着各种测量仪器。
[0007]优选的，所述器件之间均通过单模光纤熔接。
[0008]优选的，所述泵浦激光器的输出中心波长为974nm。
[0009]优选的，所述掺铒光纤长约为15m，型号为MP980。
[0010]优选的，所述输出耦合器的分光比为20:80，20％端口作为输出端口用于连着各种测量仪器。
[0011]优选的，所述可饱和吸收体由不同长度的色散补偿光纤构成。
[0012]本专利技术与现有技术相比具备以下有益效果：本专利技术将不同长度的色散补偿光纤饱分别加入光纤激光器中，逐步优化空腔，可以得到稳定的调Q锁模脉冲。在637mW的泵浦功率下，当色散补偿光纤长度为5m时，获得了调Q包络频率为72.84kHz时的稳定调Q锁模脉冲。最大调Q包络能量为204nJ，比耗散孤子的脉冲能量高80倍，脉冲宽度为455.7fs，大约为耗散孤子的七分之一。455.7fs是迄今为止单个脉冲在时间包络线的峰值位置上的最短宽度。
附图说明
[0013]图1为本专利技术的激光器结构示意图；
[0014]图2为在最大泵功率为637mW下未加入色散补偿光纤时的锁模操作的自相关轨迹图；
[0015]图3为在最大泵功率为637mW下未加入色散补偿光纤时的泵浦功率与平均输出功率之间的关系图；
[0016]图4为在最大泵浦功率为637mW下加入不同长度色散补偿光纤的输出光谱图；
[0017]图5为在最大泵浦功率为637mW下加入不同长度的色散补偿光纤的单脉冲图；
[0018]图6为在不同泵浦功率下均加入5m长的色散补偿光纤的输出光谱图；
[0019]图7为在最大泵浦功率为637mW时加入5m长的色散补偿光纤的脉冲序列图，插图为脉冲序列的放大详细图像。
[0020]图8为在最大泵浦功率为637mW时加入5m长的色散补偿光纤的单脉冲图；
[0021]图9为在最大泵浦功率为637mW时加入5m长的色散补偿光纤的调Q锁模自相关轨迹图；
[0022]图10为在9kHz带宽内的不同泵浦功率的射频频谱图；
[0023]图11为调Q包络频率与泵浦功率的关系图；
[0024]图12为调Q包络能量与泵浦功率之间的关系图。
[0025]图中：1、泵浦激光器；2、波分复用器；3、掺铒光纤；4、偏振控制器一；5、偏振相关隔离器；6、色散补偿光纤；7、偏振控制器二；8、输出耦合器。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]实例说明
[0028]如图1所示，本专利技术的激光器结构，包括由泵浦激光器(1)、波分复用器(2)、掺铒光纤(3)、偏振控制器一(4)、偏振相关隔离器(5)、色散补偿光纤(6)、偏振控制器二(7)和输出耦合器(8)。
[0029]激光器的搭建方法:
[0030]其中将泵浦激光器(1)的输出端与波分复用器(2)的第一输入端相连，波分复用器(2)的输出端与掺铒光纤(3)的一端相连，掺铒光纤(3)的另一端与偏振控制器一(4)的一端
相连，偏振控制器一(4)的另一端与偏振相关隔离器(5)的输入端相连，偏振相关隔离器(5)的输出端与色散补偿光纤(6)的一端相连，色散补偿光纤(6)的另一端与偏振控制器二(7)的一端相连，偏振控制器二(7)的另一端与输出耦合器(8)的输入端相连，耦合器(8)的80％输出端与波分复用器(2)的第二输入端相连，构成环形激光谐振腔。20％端口作为输出端口用于连着各种测量仪器。
[0031]激光产生的过程如下：
[0032]单模激光光源产生的泵浦光，通过波分复用装置进入环形光路，入射到增益介质中，激发的泵浦激光通过偏振相关隔离器(5)保持环形激光腔保持单向传输，通过调节泵浦光源1的泵浦功率控制激光腔内的激光状态，通过色散补偿光纤(6)的非线性吸收特性实现对腔内脉冲激光的整合，通过调节偏振控制器一(4)和偏振控制器二(7)实现稳定的锁模操作，最后在经过输出耦合器(8)输出波长为1550nm附近的激光。
[0033]本专利技术实例的测试结果如下：
[0034]当上述激光器的腔内未加入色散补偿光纤时，整个腔约21.32m，腔净色散度为0.237ps2。当泵浦功率在40
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637mW之间时，通过调节旋转两台偏振控制器来实现耗散孤子锁模操作。图2为锁模操作的自相关轨迹，测量的脉冲轨迹用高斯分布良好拟合，其在半最本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于色散补偿光纤可饱和吸收体的调Q锁模光纤激光器，其特征在于：包括由泵浦激光器(1)、波分复用器(2)、掺铒光纤(3)、偏振控制器一(4)、偏振相关隔离器(5)、色散补偿光纤(6)、偏振控制器二(7)和输出耦合器(8)。2.根据权利要求1所述一种基于色散补偿光纤可饱和吸收体的调Q锁模光纤激光器，其特征在于：其中将泵浦激光器(1)的输出端与波分复用器(2)的第一输入端相连，波分复用器(2)的输出端与掺铒光纤(3)的一端相连，掺铒光纤(3)的另一端与偏振控制器一(4)的一端相连，偏振控制器一(4)的另一端与偏振相关隔离器(5)的输入端相连，偏振相关隔离器(5)的输出端与色散补偿光纤(6)的一端相连，色散补偿光纤(6)的另一端与偏振控制器二(7)的一端相连，偏振控制器二(7)的另一端与输出耦合器(8)的输入端相连，耦合器(8)的80％输出...
【专利技术属性】
技术研发人员：张华年，张晗，孙硕，尚新新，程帅，张建华，赵睿，
申请(专利权)人：台州同合激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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