一种脉冲光纤激光器系统技术方案

本发明专利技术提供一种脉冲光纤激光器系统，其包括依次连接的主控处理器、脉冲信号驱动单元、信号光光源、光路单元和光信号输出单元，还包括连接至光路单元的泵浦光源单元；光路单元包括串联的第一耦合单元和第一隔离器；第一耦合单元连接至信号光光源和泵浦光源单元，第一隔离器连接至光信号输出单元；光路单元还包括放大光纤，放大光纤用于实现泵浦光与种子源光的混合光的光放大。本发明专利技术的脉冲光纤激光器系统可实现信号光波长稳定、噪声系数低和系统稳定性高的激光输出，且无需庞大的水冷系统，还能满足医学的高质量需求，以满足目标远距离的测量、固态激光雷达、光纤通信和光纤传感等众多领域的要求。领域的要求。领域的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲光纤激光器系统


[0001]本专利技术涉及激光器
，具体涉及一种脉冲光纤激光器系统。

技术介绍

[0002]目前，光纤激光器已经在通信、工业、医疗及国防等领域得到广泛应用，包层泵浦技术的出现推进了大功率光纤有源器件的发展，包层泵浦大功率连续运转激光器、双包层放大器等取得了重大进步，但采用现有的光纤作为光放大功能的单元，仍然存在输出信号光波长不稳定、噪声系数高、系统稳定性差、结构复杂以及成本较高等问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种脉冲光纤激光器系统，其包括依次连接的主控处理器(01)、脉冲信号驱动单元(02)、信号光光源(10)、光路单元(04)和光信号输出单元(06)，还包括连接至光路单元(04)的泵浦光源单元(05)；主控处理器(01)用于控制脉冲信号驱动单元(02)产生脉冲信号并控制信号光光源(10)产生种子源光；光路单元(04)包括串联的第一耦合单元和第一隔离器(214)；第一耦合单元连接至信号光光源(10)和泵浦光源单元(05)，第一隔离器(214)连接至光信号输出单元(06)；第一隔离器(214)用于阻止从其输出端方向反射回的光，保障来自其输入端方向的光单向通过；泵浦光源单元(05)用于产生泵浦光；第一耦合单元用于将泵浦光与种子源光混合；光路单元(04)还包括放大光纤，放大光纤用于实现泵浦光与种子源光的混合光的光放大；光信号输出单元(06)用于出射经放大光纤放大的光信号。
[0004]本专利技术的脉冲光纤激光器系统可实现信号光波长稳定、噪声系数低和系统稳定性高的激光输出，且无需庞大的水冷系统，还能满足医学的高质量需求，以满足目标远距离的测量、固态激光雷达、光纤通信和光纤传感等众多领域的要求。
附图说明
[0005]图1为本专利技术的脉冲光纤激光器系统结构示意图；
[0006]图2为实施例一的脉冲光纤激光器系统的光路单元结构示意图；
[0007]图3为实施例一的脉冲光纤激光器系统的峰值功率曲线图；
[0008]图4为实施例二的脉冲光纤激光器系统的光路单元结构示意图；
[0009]图5为实施例三的脉冲光纤激光器系统的光路单元结构示意图。
具体实施方式
[0010]下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本专利技术能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本发
明相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本专利技术的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
[0011]另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
[0012]本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本专利技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
[0013]实施例一：
[0014]如图1所示为本实施例的纳秒级脉冲光纤激光器系统，其包括主控处理器01、脉冲信号驱动单元02、信号光光源10、光路单元04、光信号输出单元06、泵浦光源单元05、第一控温单元071、第二控温单元072和恒流恒温驱动单元073。作为改进，本实施例的脉冲光纤激光器系统还可以包括连接至主控处理器01的串行通信接口081、开关键082和联合测试组083(JTAG，Joint TestAction Group)。
[0015]主控处理器01、脉冲信号驱动单元02、信号光光源10、光路单元04和光信号输出单元06依次连接；泵浦光源单元05连接至光路单元04；第一控温单元071连接于主控处理器01和信号光光源10之间；第二控温单元072连接于主控处理器01和泵浦光源单元05之间；恒流恒温驱动单元073连接于主控处理器01和泵浦光源单元05之间。
[0016]如图2所示，光路单元04包括第一耦合单元、第一掺铒光纤210、第一滤波器213以及第一隔离器214，第一耦合单元包括第一波分复用器211和第二波分复用器311。
[0017]泵浦光源单元05包括总泵浦源401、分光器402、第一泵浦212和第二泵浦222。
[0018]总泵浦源401连接至分光器402；分光器402与第一泵浦212和第二泵浦222分别连接；第一泵浦212还连接至第一波分复用器211，第二泵浦222还连接至第二波分复用器311；信号光光源10、第一波分复用器211、第一掺铒光纤210、第二波分复用器311、第一滤波器213、第一隔离器214与光信号输出单元06依次连接。
[0019]本实施例中，第一滤波器213连接于第二波分复用器311和第一隔离器214之间；在其它的实施方式中，第一滤波器213也可以是连接于第一隔离器214和光信号输出单元06之间。
[0020]本实施例采用半导体激光器作为信号光光源10，其为1550nm脉冲种子激光光源，该光源为半导体激光器脉冲驱动光源，其用于产生种子源光并出射至第一波分复用器211。
[0021]主控处理器01用于控制脉冲信号驱动单元02产生脉冲信号并控制信号光光源10产生种子源光。本实施例为双向泵浦方式，总泵浦源401产生泵浦光并传递至分光器402，分光器402将泵浦光按预设比例分成两束泵浦光并出射至第一泵浦212和第二泵浦222，通过第一泵浦212和第二泵浦222将两束泵浦光分别传递至第一波分复用器211和第二波分复用器311。例如，分光器402将来自总泵浦源401的20％的泵浦光出射至第一泵浦212，将80％的泵浦光出射至第二泵浦222。第一波分复用器211对接收的泵浦光与种子源光进行耦合并输出至第一掺铒光纤210，第二波分复用器311将泵浦光反向传递至第一掺铒光纤210，第一掺
铒光纤210能够实现泵浦光与种子源光的混合光的光放大并经第二波分复用器311、第一滤波器213与第一隔离器214输出至光信号输出单元06。光信号输出单元06用于出射经第一掺铒光纤210放大的光信号即脉冲信号。
[0022]总泵浦源401可产生波长为915nm、974nm、976nm、978nm或980nm的泵浦光；例如，总泵浦源401采用980nm半导体激光器。
[0023]第一波分复用器211以及第二波分复用器311采用980nm或1550nm的2x2结构的波分复用器(WDM，Wavelength Division Multiplexi本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脉冲光纤激光器系统，其特征在于，包括依次连接的主控处理器(01)、脉冲信号驱动单元(02)、信号光光源(10)、光路单元(04)和光信号输出单元(06)，还包括连接至所述光路单元(04)的泵浦光源单元(05)；所述主控处理器(01)用于控制所述脉冲信号驱动单元(02)产生脉冲信号并控制所述信号光光源(10)产生种子源光；所述光路单元(04)包括串联的第一耦合单元和第一隔离器(214)；所述第一耦合单元连接至所述信号光光源(10)和所述泵浦光源单元(05)，所述第一隔离器(214)连接至所述光信号输出单元(06)；所述第一隔离器(214)用于阻止从其输出端方向反射回的光，保障来自其输入端方向的光单向通过；所述泵浦光源单元(05)用于产生泵浦光；所述第一耦合单元用于将泵浦光与种子源光混合；其特征在于：所述光路单元(04)还包括放大光纤，放大光纤用于实现泵浦光与种子源光的混合光的光放大；所述光信号输出单元(06)用于出射经放大光纤放大的光信号。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述泵浦光源单元(05)包括总泵浦源(401)、分光器(402)、第一泵浦(212)和第二泵浦(222)所述第一耦合单元包括第一波分复用器(211)和第二波分复用器(311)；所述激光器的放大光纤包括第一掺铒/掺镱光纤(210)；所述总泵浦源(401)连接至所述分光器(402)；所述分光器(402)与所述第一泵浦(212)和所述第二泵浦(222)分别连接；所述第一泵浦(212)还连接至所述第一波分复用器(211)，所述第二泵浦(222)还连接至所述第二波分复用器(311)；所述信号光光源(10)、所述第一波分复用器(211)、所述第一掺铒/掺镱光纤(210)、所述第二波分复用器(311)、所述第一隔离器(214)与所述光信号输出单元(06)依次连接；所述总泵浦源(401)用于产生泵浦光并传递至所述分光器(402)，所述分光器(402)用于将泵浦光按预设比例分成两束泵浦光并出射至所述第一泵浦(212)和所述第二泵浦(222)，通过所述第一泵浦(212)和所述第二泵浦(222...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪鹏达，洪鹏辉，朱柏仁，洪宝璇，叶文彬，方小姣，赵明，
申请(专利权)人：深圳市矽赫科技有限公司，
类型：发明
国别省市：