一种全保偏双向锁模光纤激光器制造技术

本申请公开了一种全保偏双向锁模光纤激光器，包括：泵浦源，用于产生泵浦光；波分复用器，用于将泵浦光耦合到谐振腔；波分复用器的第一端与泵浦源的输出端连接；第一耦合器，用于产生锁模脉冲；第一耦合器的第二端连接波分复用器的第三端；增益光纤，连接在波分复用器的第二端与第一耦合器的第一端之间，用于吸收泵浦光并产生信号光；双向隔离器，具有第一端和第二端，用于隔离谐振腔内反射的信号光，使对向传播的信号光沿保偏光纤的不同轴传播；双向隔离器的第一端连接第一耦合器的第三端，双向隔离器的第二端通过第二耦合器连接第一耦合器的第四端；其中，第二耦合器用于输出信号光，并使部分信号光在谐振腔内谐振。并使部分信号光在谐振腔内谐振。并使部分信号光在谐振腔内谐振。

【技术实现步骤摘要】
一种全保偏双向锁模光纤激光器


[0001]本申请涉及激光器
，更具体的说，涉及一种全保偏双向锁模光纤激光器。

技术介绍

[0002]双向锁模光纤激光器是一种新型的谐振器，其相对于传统锁模激光器的区别在于谐振腔内能够允许两个方向的信号光同时起振，并获得两套重复频率略有差异的锁模脉冲序列。由于两套脉冲共用一个谐振腔，共模噪声能够被有效消除，同时这两套脉冲具有相当高的相干性。双向锁模激光器在双光梳光谱技术、双光梳测距、异步采样、非线性光谱成像和光纤传感等领域有着独特的优势和广阔的应用前景。在双光梳光谱技术方面，两套重复频率不同的脉冲序列可以实现自动扫描，避免了外部的机械扫描装置，大大简化了双光梳光谱技术的结构，降低了系统的成本。在双光梳测距方面，这两套重复频率不同的脉冲序列能够将超短光脉冲下转换至较宽的时间展宽脉冲，极大地降低了系统对光电探测器高带宽的需求，因此双向锁模激光器在测距领域具有非常强的应用价值。
[0003]目前光纤激光器中实现双向锁模主要有两种方法，一种是去除腔内用来隔离背向反射光的隔离器并利用装置在腔内的二维材料如石墨烯、碳纳米管等真实可饱和吸收体实现双向锁模，从而获得两套重复频率略有差异的脉冲序列。但是，这种方式所用的可饱和吸收体的损伤阈值低，寿命短，不利于激光器的实用化。另一种是利用非线性偏振旋转的方式实现双向锁模，但是这种方法搭建的激光器自启难，调试复杂，并且容易受到外界环境的干扰，实用性不高。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供了一种全保偏双向锁模光纤激光器，方案如下：
[0005]一种全保偏双向锁模光纤激光器，包括：
[0006]泵浦源，所述泵浦源用于产生泵浦光；
[0007]波分复用器，所述波分复用器具有第一端、第二端和第三端，用于将所述泵浦光耦合到谐振腔；所述波分复用器的第一端与所述泵浦源的输出端连接；
[0008]第一耦合器，所述第一耦合器具有第一端、第二端、第三端和第四端，用于产生锁模脉冲；所述第一耦合器的第二端连接所述波分复用器的第三端；
[0009]增益光纤，所述增益光纤连接在所述波分复用器的第二端与所述第一耦合器的第一端之间，用于吸收泵浦光并产生信号光；
[0010]双向隔离器，所述双向隔离器具有第一端和第二端，用于隔离谐振腔内反射的信号光，并使对向传播的信号光沿保偏光纤的不同轴传播；所述双向隔离器的第一端连接所述第一耦合器的第三端，所述双向隔离器的第二端通过第二耦合器连接所述第一耦合器的第四端；
[0011]其中，所述第二耦合器用于输出信号光，并使部分信号光在谐振腔内谐振。
[0012]优选的，在上述全保偏双向锁模光纤激光器中，所述泵浦源为带尾纤的半导体激
光器。
[0013]优选的，在上述全保偏双向锁模光纤激光器中，所述半导体激光器的输出波长为915nm或是975nm。
[0014]优选的，在上述全保偏双向锁模光纤激光器中，所述增益光纤为保偏的掺杂光纤。
[0015]优选的，在上述全保偏双向锁模光纤激光器中，所述掺杂光纤中掺杂稀土元素包括：
[0016]镱、铒以及铥中的一种或是多种。
[0017]优选的，在上述全保偏双向锁模光纤激光器中，所述第一耦合器以及所述第二耦合器均为尾纤是保偏光纤的2
×
2耦合器。
[0018]优选的，在上述全保偏双向锁模光纤激光器中，所述双向隔离器包括：
[0019]第一保偏光纤，所述第一保偏光纤用于传输信号光；
[0020]与所述第一保偏光纤连接的第一准直器，所述第一准直器用于对信号光进行准直处理；
[0021]第一法拉第旋转器，所述第一法拉第旋转器用于将信号光的偏振方向旋转45
°
；
[0022]起偏器，所述起偏器用于产生线偏振的信号光；
[0023]第二法拉第旋转器，所述第二法拉第旋转器用于将信号光的偏振方向旋转45
°
；
[0024]第二准直器，所述第二准直器用于对信号光进行准直处理；
[0025]第二保偏光纤，所述第二保偏光纤用于传输信号光。
[0026]优选的，在上述全保偏双向锁模光纤激光器中，至少包括如下方式之一：
[0027]所述第一保偏光纤的慢轴与所述起偏器的偏振方向具有45
°
的夹角，且与所述第二保偏光纤的慢轴具有90
°
的夹角；
[0028]所述第二保偏光纤的慢轴与所述起偏器的偏振方向具有45
°
的夹角，且与所述第一保偏光纤的慢轴具有90
°
的夹角。
[0029]优选的，在上述全保偏双向锁模光纤激光器中，至少包括如下方式之一：
[0030]所述第一法拉第旋转器为非互易性器件，能够使得信号光的偏振方向旋转45
°
；
[0031]所述第一法拉第旋转器为非互易性器件，能够使得信号光的偏振方向旋转45
°
。
[0032]优选的，在上述全保偏双向锁模光纤激光器中，至少包括如下方式之一：
[0033]所述第一保偏光纤的类型包括熊猫型、蝴蝶结型与椭圆芯型中的任一种；
[0034]所述第一准直器为非球面透镜、自聚焦透镜、以及非球面透镜与自聚焦透镜中的任一种；
[0035]所述第二准直器为非球面透镜、自聚焦透镜、非球面透镜与自聚焦透镜中的任一种；
[0036]所述第二保偏光纤的类型包括熊猫型、蝴蝶结型与椭圆芯型中的任一种。
[0037]通过上述描述可知，本申请技术方案提供的全保偏双向锁模光纤激光器包括：泵浦源，所述泵浦源用于产生泵浦光；波分复用器，所述波分复用器具有第一端、第二端和第三端，用于将所述泵浦光耦合到谐振腔；所述波分复用器的第一端与所述泵浦源的输出端连接；第一耦合器，所述第一耦合器具有第一端、第二端、第三端和第四端，用于产生锁模脉冲；所述第一耦合器的第二端连接所述波分复用器的第三端；增益光纤，所述增益光纤连接在所述波分复用器的第二端与所述第一耦合器的第一端之间，用于吸收泵浦光并产生信号
光；双向隔离器，所述双向隔离器具有第一端和第二端，用于隔离谐振腔内反射的信号光，并使对向传播的信号光沿保偏光纤的不同轴传播；所述双向隔离器的第一端连接所述第一耦合器的第三端，所述双向隔离器的第二端通过第二耦合器连接所述第一耦合器的第四端；其中，所述第二耦合器用于输出信号光，并使部分信号光在谐振腔内谐振。所述全保偏双向锁模光纤激光器为全光纤结构，结构紧凑稳定；现了基于非线性放大环形镜的全保偏双向锁模，获得了稳定的能自启动的两套脉冲序列。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，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申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全保偏双向锁模光纤激光器，其特征在意，包括：泵浦源，所述泵浦源用于产生泵浦光；波分复用器，所述波分复用器具有第一端、第二端和第三端，用于将所述泵浦光耦合到谐振腔；所述波分复用器的第一端与所述泵浦源的输出端连接；第一耦合器，所述第一耦合器具有第一端、第二端、第三端和第四端，用于产生锁模脉冲；所述第一耦合器的第二端连接所述波分复用器的第三端；增益光纤，所述增益光纤连接在所述波分复用器的第二端与所述第一耦合器的第一端之间，用于吸收泵浦光并产生信号光；双向隔离器，所述双向隔离器具有第一端和第二端，用于隔离谐振腔内反射的信号光，并使对向传播的信号光沿保偏光纤的不同轴传播；所述双向隔离器的第一端连接所述第一耦合器的第三端，所述双向隔离器的第二端通过第二耦合器连接所述第一耦合器的第四端；其中，所述第二耦合器用于输出信号光，并使部分信号光在谐振腔内谐振。2.根据权利要求1所述的全保偏双向锁模光纤激光器，其特征在于，所述泵浦源为带尾纤的半导体激光器。3.根据权利要求2所述的全保偏双向锁模光纤激光器，其特征在于，所述半导体激光器的输出波长为915nm或是975nm。4.根据权利要求1所述的全保偏双向锁模光纤激光器，其特征在于，所述增益光纤为保偏的掺杂光纤。5.根据权利要求4所述的全保偏双向锁模光纤激光器，其特征在于，所述掺杂光纤中掺杂稀土元素包括：镱、铒以及铥中的一种或是多种。6.根据权利要求1所述的全保偏双向锁模光纤激光器，其特征在于，所述第一耦合器以及所述第二耦合器均为尾纤是保偏光纤的2
×
2耦合器。7.根据权利要求1所述的全保偏双向锁模光纤激光器，其特征在于，所述双向隔离器包括：第一保偏光纤，所述第一保偏光纤用于传输信号光；与所述第一保偏光纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：林加强，姚培军，许立新，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：