一种双频脉冲激光器制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种双频脉冲激光器，包括第一泵浦源、第二泵浦源、第一波分复用器、第二波分复用器、第一增益光纤、第二增益光纤、第一耦合器、第二耦合器、第一Mamyshev再生腔、第二Mamyshev再生腔、第三Mamyshev再生腔、第一滤波器和第二滤波器形成的谐振腔；其中，第一Mamyshev再生腔和第二Mamyshev再生腔的腔长不同，第一滤波器和第二滤波器的中心波长不同。本发明专利技术实施例提供的双频脉冲激光器，既具有高脉冲能量，可应用于各类工程场景中，又具备简单可控的重频调节，可用于多场景切换。可用于多场景切换。可用于多场景切换。

【技术实现步骤摘要】
一种双频脉冲激光器


[0001]本专利技术实施例涉及光学
，尤其涉及一种双频脉冲激光器。

技术介绍

[0002]双频锁模光纤激光器作为一种双光梳光谱技术，在气体吸收谱测量、非线性光谱成像、异步采样等方面具有重要的应用价值，但是传统的双光梳源是通过两套高相干、重频不同的光纤激光器产生的，其系统复杂，成本高。从一台激光器中输出高相干的双频光，是一种相对简单的解决方案，其固有的共模噪声抑制和固定的重复频率差在光谱测量方面可实现快速数据采集，良好的光谱分辨率和高信噪比。
[0003]随着单腔双频锁模技术的日益精进，对双频激光器的脉冲能量和重频调谐范围等方面也提出了更高的要求。传统的单腔双频锁模光纤激光器都依赖于真实或者人工可饱和吸收体的作用，如基于碳纳米管饱和吸收体、半导体可饱和吸收镜或者基于非线性偏振旋转、非线性放大环形镜实现的单腔双频激光器，其最大脉冲能量为十纳焦量级，限制了双梳系统在环境检测、激光雷达等户外应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种双频脉冲激光器，通过对谐振腔的特殊设计，对光路进行均分与汇合，使得振荡器可以输出双频超短脉冲，并且结合Mamyshev再生腔结构特性提高脉冲输出能量。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供了一种双频脉冲激光器，包括第一泵浦源、第二泵浦源、第一波分复用器、第二波分复用器、第一增益光纤、第二增益光纤、第一耦合器、第二耦合器、第一Mamyshev再生腔、第二Mamyshev再生腔、第三Mamyshev再生腔、第一滤波器和第二滤波器形成的谐振腔；
[0006]所述第一泵浦源的输出端与所述第一波分复用器的泵浦输入端连接，所述第一波分复用器的输出端与所述第一增益光纤的第一端连接，所述第二泵浦源的输出端与所述第二波分复用器的泵浦输入端连接，所述第二波分复用器的输出端与所述第二增益光纤的第一端连接；
[0007]所述第一耦合器包括第一输入端、第一输出端和第二输出端，所述第一输入端与所述第一增益光纤的第二端连接，所述第一输出端与所述第一Mamyshev再生腔的输入端耦合，所述第二输出端与所述第二Mamyshev再生腔的输入端耦合；
[0008]所述第二耦合器包括第二输入端、第三输入端和第三输出端，所述第二输入端与所述第一Mamyshev再生腔的输出端耦合，所述第三输入端与所述第二Mamyshev再生腔的输出端耦合；
[0009]所述第一滤波器的输入端与所述第三输出端耦合，所述第一滤波器的输出端与所述第二波分复用器的公共输入端耦合；
[0010]所述第二增益光纤的输出端与所述第三Mamyshev再生腔的输入端耦合，所述第三
Mamyshev再生腔的输出端与所述第二滤波器的输入端耦合，所述第二滤波器的输出端与所述第一波分复用器的公共输入端耦合；
[0011]其中，所述第一Mamyshev再生腔和所述第二Mamyshev再生腔的腔长不同，所述第一滤波器和所述第二滤波器的中心波长不同。
[0012]可选的，还包括位于所述谐振腔内的光隔离器。
[0013]可选的，所述光隔离器位于所述第三输出端与所述第一滤波器之间。
[0014]可选的，还包括位于所述谐振腔内的多个光纤准直器。
[0015]可选的，所述光纤准直器包括第一光纤准直器、第二光纤准直器、第三光纤准直器、第四光纤准直器、第五光纤准直器、第六光纤准直器、第七光纤准直器和第八光纤准直器；
[0016]所述第一光纤准直器与所述第一输出端连接，所述第二光纤准直器与所述第二输出端连接，所述第三光纤准直器与所述第二输入端连接，所述第四光纤准直器与所述第三输入端连接，所述第五光纤准直器与所述光隔离器的输出端连接，所述第六光纤准直器与所述第二波分复用器的公共输入端连接，所述第七光纤准直器与所述第二增益光纤的第二端连接，所述第八光纤准直器与所述第一波分复用器的公共输入端连接。
[0017]可选的，所述第一Mamyshev再生腔包括沿光路依次设置的第一二分之一波片、第一偏振分光棱镜和第二二分之一波片，所述第二Mamyshev再生腔包括沿光路依次设置的第三二分之一波片、第二偏振分光棱镜和第四二分之一波片，所述第三Mamyshev再生腔包括沿光路依次设置的第五二分之一波片、第三偏振分光棱镜和第六二分之一波片。
[0018]可选的，所述第一Mamyshev再生腔和所述第二Mamyshev再生腔至少一者的腔长可调谐。
[0019]可选的，所述第一滤波器和所述第二滤波器包括中心波长不同的高斯滤波的反射光栅。
[0020]可选的，所述第一耦合器和所述第二耦合器均包括50：50分光比的光纤耦合器。
[0021]可选的，所述第一增益光纤和所述第二增益光纤包括同种掺杂稀土元素的增益光纤。
[0022]本专利技术实施例提供的一种双频脉冲激光器，包括第一泵浦源、第二泵浦源、第一波分复用器、第二波分复用器、第一增益光纤、第二增益光纤、第一耦合器、第二耦合器、第一Mamyshev再生腔、第二Mamyshev再生腔、第三Mamyshev再生腔、第一滤波器和第二滤波器形成的谐振腔；其中，第一Mamyshev再生腔和第二Mamyshev再生腔的腔长不同，第一滤波器和第二滤波器的中心波长不同。本专利技术实施例通过对谐振腔的特殊设计，对光路进行均分与汇合，使得振荡器可以输出双频超短脉冲，并且结合Mamyshev再生腔结构特性提高脉冲输出能量，可应用于各类工程场景中，并且具备简单可控的重频调节，可用于多场景切换。
[0023]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术实施例提供的一种双频脉冲激光器的结构示意图；
[0026]图2为本专利技术实施例提供的另一种双频脉冲激光器的结构示意图；
[0027]图3为本专利技术实施例提供的又一种双频脉冲激光器的结构示意图。
具体实施方式
[0028]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，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，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0029]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双频脉冲激光器，其特征在于，包括第一泵浦源、第二泵浦源、第一波分复用器、第二波分复用器、第一增益光纤、第二增益光纤、第一耦合器、第二耦合器、第一Mamyshev再生腔、第二Mamyshev再生腔、第三Mamyshev再生腔、第一滤波器和第二滤波器形成的谐振腔；所述第一泵浦源的输出端与所述第一波分复用器的泵浦输入端连接，所述第一波分复用器的输出端与所述第一增益光纤的第一端连接，所述第二泵浦源的输出端与所述第二波分复用器的泵浦输入端连接，所述第二波分复用器的输出端与所述第二增益光纤的第一端连接；所述第一耦合器包括第一输入端、第一输出端和第二输出端，所述第一输入端与所述第一增益光纤的第二端连接，所述第一输出端与所述第一Mamyshev再生腔的输入端耦合，所述第二输出端与所述第二Mamyshev再生腔的输入端耦合；所述第二耦合器包括第二输入端、第三输入端和第三输出端，所述第二输入端与所述第一Mamyshev再生腔的输出端耦合，所述第三输入端与所述第二Mamyshev再生腔的输出端耦合；所述第一滤波器的输入端与所述第三输出端耦合，所述第一滤波器的输出端与所述第二波分复用器的公共输入端耦合；所述第二增益光纤的输出端与所述第三Mamyshev再生腔的输入端耦合，所述第三Mamyshev再生腔的输出端与所述第二滤波器的输入端耦合，所述第二滤波器的输出端与所述第一波分复用器的公共输入端耦合；其中，所述第一Mamyshev再生腔和所述第二Mamyshev再生腔的腔长不同，所述第一滤波器和所述第二滤波器的中心波长不同。2.根据权利要求1所述的双频脉冲激光器，其特征在于，还包括位于所述谐振腔内的光隔离器。3.根据权利要求2所述的双频脉冲激光器，其特征在于，所述光隔离器位于所述第三输出端与所述第一滤波器之间。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：玄洪文，王振豪，
申请(专利权)人：广东大湾区空天信息研究院，
类型：发明
国别省市：