光纤锁模激光器和激光设备制造技术

本发明专利技术涉及光纤激光技术领域，尤其涉及一种光纤锁模激光器和激光设备。光纤锁模激光器包括：增益模块、相移器、耦合器、可调谐滤波器；增益模块、相移器和耦合器组成NALM环路；耦合器用于将第一反射信号输入到NALM子环路中；增益模块和相移器分别用于对NALM子环路瞬时针和逆时针传输的第一反射信号进行功率放大和相位偏移处理，以得到第二脉冲信号和第三脉冲信号；耦合器还用于对第二脉冲信号和第三脉冲信号进行耦合处理，得到第四脉冲信号；这样通过耦合器和相移器的作用，在一定程度上能够降低光纤锁模激光器的起锁阈值，从而有效解决锁模启动时脉冲分裂的技术问题。模启动时脉冲分裂的技术问题。模启动时脉冲分裂的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
光纤锁模激光器和激光设备


[0001]本专利技术涉及光纤激光
，尤其涉及一种光纤锁模激光器和激光设备。

技术介绍

[0002]2008年Samuli等人利用光纤SESAM锁模技术，结合声光式可调谐滤波器实现中心波长1030nm
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1060nm可调谐的全光纤振荡器。2016年K.Viskontas等人利用SESAM镜和可调谐滤波器实现中心波长1020nm
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1074nm可调谐的全光纤锁模光源，重复频率30MHz、输出功率2mW。2017年Feng Zou等人利用SESAM镜锁模方式，结合环形器和可调谐滤波器实现1023
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1060nm的可调谐输出，中心波长1030nm处输出功率9.6mW、重复频率10.96MHz、脉冲宽度15.4ps。2019年Maximilian Brinkmann等人利用光纤SESAM和电调滤波器实现输出功率2mW、重复频率为40.5MHz、脉宽7ps、中心波长1020nm
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1060nm可调谐的全光纤振荡器，并将其用于光纤FOPO(光纤光参量振荡器)系统的种子源。2021年Thomas Wurthwein等人基于光纤SESAM和电调滤波器实现重复频率为40.5MHz、脉宽为7ps的锁模光纤振荡器。2021年Aporta等人基于SESAM锁模，协同可调谐滤波器，实现1025
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1055nm可调谐的ps(皮秒)脉冲激光输出。
[0003]目前现有技术中实现光纤锁模激光信号主要存在以下技术缺陷：r/>[0004]第一，现有技术中1微米波长可调的光纤振荡器通常是基于SESAM锁模，这种锁模方式通常会因为溶解点老化、损伤阈值等导致稳定性较差。
[0005]第二，目前重复频率在50MHz以下的基于全保偏的NALM光纤锁模激光器，在自启动锁模时通常伴有脉冲分裂的问题，需要在起锁后降低泵浦功率实现单脉冲锁模。
[0006]第三，现有技术中实现激光锁模技术的激光器，常用的滤波器为电调滤波器，电调滤波器是一种机械传动结构，随着腔体、传动、回零、调谐杆、温度等变化，脉冲数与频率对应关系变差，因此现有的激光器工作性能不够稳定，生成的锁模脉冲信号容易出现误差；并且现有的采用电调滤波器进行波长调节时效率低，往往需要花费几分钟的时间。另外，现有的基于电调滤波器的激光器无法实现波长根据需要可调，适用范围小。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种光纤锁模激光器和激光设备，用以解决现有技术中锁模启动时脉冲分裂的技术问题。
[0008]第一方面，本专利技术提供一种光纤锁模激光器，其包括：增益模块、相移器、耦合器、可调谐滤波器以及第一耦合输出模块；
[0009]所述增益模块、相移器以及耦合器和所组成NALM环路；其中，所述增益模块和相移器组成NALM子环路；所述耦合器的第一端与NALM子环路连接，耦合器的第二端与所述可调谐滤波器的第一端连接；
[0010]所述可调谐滤波器配合所述第一耦合输出模块用于接收第一反射信号并发送给所述耦合器；所述耦合器用于将所述第一反射信号输出到所述NALM子环路中；所述增益模
块和相移器分别用于对NALM子环路瞬时针和逆时针传输的第一反射信号进行功率放大和相位偏移处理，以得到第二脉冲信号和第三脉冲信号；
[0011]所述耦合器还用于通过第一端接收所述第二脉冲信号和第三脉冲信号，并对所述第二脉冲信号和第三脉冲信号进行耦合处理，得到第四脉冲信号；所述可调谐滤波器还用于接收从所述耦合器的第二端输出的第四脉冲信号，并对所述第四脉冲信号进行波长连续调节处理，得到第一目标激光信号。
[0012]根据本专利技术提供的一种的光纤锁模激光器，还包括环形器和放大器；
[0013]所述耦合器的第二端还与所述环形器的输入端连接，所述放大器与所述环形器的第一输出端连接；
[0014]所述环形器用于接收所述耦合器输出的第五脉冲信号并输出给所述放大器；所述放大器还用于对所述第五脉冲信号进行双通非线性放大处理，得到第二目标激光信号；所述环形器的第二输出端用于输出所述第二目标激光信号。
[0015]根据本专利技术提供的一种的光纤锁模激光器，所述第一耦合输出模块的第一端与所述可调谐滤波器的第二端连接；
[0016]所述第一耦合输出模块用于接收从所述可调谐滤波器输出的第一目标激光信号，并对所述第一目标激光信号进行反射，得到所述第一反射信号；所述第一耦合输出模块还用于对所述第一目标激光信号进行折射得到第一透射信号，并输出所述第一透射信号。
[0017]根据本专利技术提供的一种的光纤锁模激光器，所述第一目标激光信号为皮秒级的脉冲激光信号；所述第二目标激光信号为飞秒级的脉冲激光信号。
[0018]根据本专利技术提供的一种的光纤锁模激光器，还包括第二耦合输出模块；
[0019]所述增益模块的第一端与所述相移器的第一端连接，所述增益模块的第二端与所述相移器的第二端连接；所述耦合器的第一端连接在所述增益模块的第一端与所述相移器的第一端之间的环路上；
[0020]所述第二耦合输出模块包括第一端口、第二端口和第三端口；所述第二耦合输出模块连接在所述NALM子环路上，所述第二耦合输出模块的第一端口与所述增益模块的第二端连接，第二耦合输出模块的第二端口与所述相移器的第二端连接；
[0021]所述第二耦合输出模块用于接收所述NALM子环路中逆时针传输的经过所述增益模块增强后的第一反射信号，对所述增强后的第一反射信号进行分束处理，得到第三目标激光信号和第四目标激光信号；所述第二耦合输出模块的第三端口用于输出所述第三目标激光信号，第二耦合输出模块的第二端口用于将所述第四目标激光信号输出给所述相移器。
[0022]根据本专利技术提供的一种的光纤锁模激光器，还包括半导体可饱和吸收镜；所述半导体可饱和吸收镜的输入端与所述可调谐滤波器的第二端连接；
[0023]所述半导体可饱和吸收镜用于对接收从所述可调谐滤波器输出的第一目标激光信号对其进行脉冲压缩，并对所述第一目标激光信号进行反射，得到所述第一反射信号。
[0024]根据本专利技术提供的一种的光纤锁模激光器，所述增益模块包括泵浦源和增益光纤；
[0025]所述泵浦源用于生成泵浦光信号，所述增益光纤用于吸收所述泵浦光信号对输入的信号进行功率放大。
[0026]根据本专利技术提供的一种的光纤锁模激光器，所述耦合器的分束比为80:20，所述相移器的相位差为π/2。
[0027]根据本专利技术提供的一种的光纤锁模激光器，所述可调谐滤波器的中心波长为1030nm、带宽为2nm。
[0028]第二方面，本专利技术还提供一种激光设备，其包括如上所述的光纤锁模激光器。
[0029]本专利技术提供的光纤锁模激光器，其包括：增益模块、相移器、耦合器、可调谐滤波器；增益模块和相移器组成NALM子环路；耦合器的第一端与NALM子环路连接组成NALM环路结构，耦合器的第二端与可调谐滤波器的第一端连接。可调谐滤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤锁模激光器，其特征在于，包括：增益模块、相移器、耦合器、可调谐滤波器以及第一耦合输出模块；所述增益模块、相移器与所述耦合器组成NALM环路；其中，所述增益模块和相移器组成NALM子环路；所述耦合器的第一端与NALM子环路连接，所述耦合器的第二端与所述可调谐滤波器的第一端连接；所述可调谐滤波器配合所述第一耦合输出模块用于接收第一反射信号并发送给所述耦合器；所述耦合器用于将所述第一反射信号输出到所述NALM子环路NALM子环路中；所述增益模块和相移器分别用于对所述NALM子环路NALM子环路瞬时针和逆时针传输的第一反射信号进行功率放大和相位偏移处理，以得到第二脉冲信号和第三脉冲信号；所述耦合器还用于通过所述耦合器的第一端接收所述第二脉冲信号和第三脉冲信号，并对所述第二脉冲信号和第三脉冲信号进行耦合处理，得到第四脉冲信号；所述可调谐滤波器还用于接收从所述耦合器的第二端输出的第四脉冲信号，并对所述第四脉冲信号进行波长连续调节处理，得到第一目标激光信号。2.根据权利要求1所述的光纤锁模激光器，其特征在于，还包括环形器和放大器；所述耦合器的第二端还与所述环形器的输入端连接，所述放大器与所述环形器的第一输出端连接；所述环形器用于接收所述耦合器输出的第五脉冲信号并输出给所述放大器；所述放大器还用于对所述第五脉冲信号进行非线性放大处理，得到第二目标激光信号；所述环形器的第二输出端用于输出所述第二目标激光信号。3.根据权利要求2所述的光纤锁模激光器，其特征在于，所述第一耦合输出模块的第一端与所述可调谐滤波器的第二端连接；所述第一耦合输出模块用于接收从所述可调谐滤波器输出的第一目标激光信号，并对所述第一目标激光信号进行反射，得到所述第一反射信号；所述第一耦合输出模块还用于对所述第一目标激光信号进行透射得到第一折射信号，并输出所述第一透射信号。4.根据权利要求2所述的光纤锁模激光器，其特征在于，所述第一目标激光信号为皮秒级的脉冲激光信号；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘一州，徐荣，杜哲峰，
申请(专利权)人：深圳超维景光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：