本发明专利技术公开了一种大能量单模皮秒光纤激光振荡器，包括：半导体可饱和吸收镜，设有泵浦输入端与信号输出端，半导体可饱和吸收镜由可饱和吸收材料与反射镜组合形成，可输出皮秒级超短脉冲激光；有源手性耦合纤芯光纤，作为激光振荡器的增益光纤，具备两条纤芯，有源手性耦合纤芯光纤的一端通过无源光纤与信号输出端连接，有源手性耦合纤芯光纤中掺杂有稀土离子，有源手性耦合纤芯光纤的另一端刻写有大模场光纤光栅；半导体可饱和吸收镜与大模场光纤光栅构成激光谐振腔；多模半导体激光二极管，其输出端与泵浦输入端连接，多模半导体激光二极管作为大能量单模皮秒光纤激光振荡器的泵浦源。采用本发明专利技术，使产生的皮秒脉冲能量有显著提高。著提高。著提高。
【技术实现步骤摘要】
一种大能量单模皮秒光纤激光振荡器
[0001]本专利技术涉及激光领域，尤其涉及一种大能量单模皮秒光纤激光振荡器。
技术介绍
[0002]激光在科研、医疗、通信等相关领域扮演着极其重要的角色，而近年来超快激光技术更是得到了极大的推动发展。超快脉冲激光，得益于超短持续时间和极高的峰值功率，当作用于物质表面时，不会引起较多的分子振动，极大地减小了热量的产生。当下，主流大能量皮秒脉冲激光器一般由光纤激光器和固体放大器所组成，光纤激光器作为前端，固体激光放大器作为后端。目前前端主要采用基于MOPA结构的光纤激光器，其中锁模光纤激光振荡器的光纤通常为单包层结构，为维持单模传输，光纤的纤芯一般不超过6μm，受限于光纤非线性效应，输出的功率也仅仅为数十毫瓦甚至更低的水平，远远达不到固体激光器对前端输出功率的要求。
技术实现思路
[0003]本专利技术实施例提供一种大能量单模皮秒光纤激光振荡器，用以至少解决现有技术中光纤激光振荡器的输出功率过低无法满足实际需求的问题。
[0004]本专利技术提出一种大能量单模皮秒光纤激光振荡器，包括：
[0005]半导体可饱和吸收镜，设有泵浦输入端与信号输出端，所述半导体可饱和吸收镜由可饱和吸收材料与反射镜组合形成，可输出皮秒级超短脉冲激光；
[0006]有源手性耦合纤芯光纤，作为激光振荡器的增益光纤，具备两条纤芯，所述有源手性耦合纤芯光纤的一端通过无源光纤与所述信号输出端连接，所述有源手性耦合纤芯光纤中掺杂有稀土离子，所述有源手性耦合纤芯光纤的另一端刻写有大模场光纤光栅；
[0007]所述半导体可饱和吸收镜与所述大模场光纤光栅构成激光谐振腔；
[0008]多模半导体激光二极管，其输出端与所述泵浦输入端连接，所述多模半导体激光二极管作为所述大能量单模皮秒光纤激光振荡器的泵浦源。
[0009]根据本专利技术的一些实施例，所述大能量单模皮秒光纤激光振荡器还包括：
[0010]多模泵浦保护器，一端与所述泵浦输入端连接，另一端与所述多模半导体激光二极管的输出端连接。
[0011]根据本专利技术的一些实施例，所述大能量单模皮秒光纤激光振荡器还包括：
[0012]光纤准直器，一端与所述大模场光纤光栅的输出端连接，另一端与尾纤连接。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，所述有源手性耦合纤芯光纤为内外双包层结构，内包层中包括一条沿光纤轴向分布的中央纤芯，以及偏离光纤轴向螺旋围绕所述中央纤芯的侧芯，所述中央纤芯的直径为20
‑
60μm，所述内包层直径为200
‑
600μm。
[0014]根据本专利技术的一些实施例，所述中央纤芯的直径大于所述侧芯的直径。
[0015]根据本专利技术的一些实施例，所述有源手性耦合纤芯光纤中所掺杂的稀土离子为Yb
3+
、Er
3+
、Tm
3+
、Ho
3+
中的一种。
[0016]根据本专利技术的一些实施例，所述半导体可饱和吸收镜外部集成有二向色镜。
[0017]根据本专利技术的一些实施例，所述大模场光纤光栅的刻写位置为所述手性耦合纤芯光纤另一端的纤芯。
[0018]根据本专利技术的一些实施例，所述大模场光纤光栅对信号光反射率为50％
‑
70％。
[0019]根据本专利技术的一些实施例，所述无源光纤、有源手性耦合纤芯光纤尾纤均为保偏光纤。
[0020]采用本专利技术实施例的技术方案，大能量单模皮秒光纤激光振荡器在有源手性耦合纤芯光纤中直接刻写光栅，使得激光谐振腔内只出现一个熔接点，规避了谐振腔因多个有源光纤与无源光纤熔接导致的信号光泄露和发热的问题。可以显著的抑制光纤的非线性效应，使得激光谐振腔内可以承受更大的能量，进而使激光振荡器产生的皮秒脉冲能量不需要增加任何放大器也会有显著的提高，且可以直接获得单一线性偏振激光输出，不易受到外界干扰因素的影响，降低了使用成本，结构更加的简单紧凑，易于在各领域进行集成应用。
[0021]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，即可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0022]通过阅读下文实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。在附图中：
[0023]图1是本专利技术实施例中大能量单模皮秒光纤激光振荡器的结构示意图；
[0024]图2是本专利技术实施例中手性耦合纤芯光纤的横截面示意图；
[0025]图3是本专利技术实施例中手性耦合纤芯光纤的结构示意图；
[0026]图4是本专利技术实施例中采用大能量单模皮秒光纤激光振荡器的机械装置结构示意图。
具体实施方式
[0027]下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本专利技术的示例性实施例，然而应当理解，可以通过各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0028]本专利技术提出一种大能量单模皮秒光纤激光振荡器，参考图1，包括：
[0029]半导体可饱和吸收镜1，设有泵浦输入端与信号输出端，所述半导体可饱和吸收镜1是由可饱和吸收材料与反射镜结合形成的锁模器件，通过选择适当的调制深度与弛豫时间，并加以适当的反馈，可以直接输出皮秒级超短脉冲激光。
[0030]有源手性耦合纤芯光纤4，作为振荡器的增益光纤，具备两条纤芯，所述有源手性耦合纤芯光纤4一端通过无源光纤与所述半导体可饱和吸收镜1的信号输出端连接，所述有源手性耦合纤芯光纤4中掺杂有稀土离子，所述有源手性耦合纤芯光纤4另一端刻写有大模
场光纤光栅5。
[0031]所述半导体可饱和吸收镜1与所述大模场光纤光栅5构成激光谐振腔；所述大模场光纤光栅5作为所述激光谐振腔的滤波器与高反镜。
[0032]多模半导体激光二极管2，其输出端与所述多模泵浦保护器3输入端连接，所述多模半导体激光二极管2作为大能量单模皮秒光纤激光振荡器的泵浦源，用于将有源手性耦合纤芯光纤4中的稀土离子从基态激励到高能级的激发态，以使粒子数发生反转。多模半导体激光二极管2提供的泵浦光主要根据有源手性耦合纤芯光纤4中所掺杂的稀土离子的吸收带所决定。
[0033]采用本专利技术实施例的技术方案，大能量单模皮秒光纤激光振荡器在有源手性耦合纤芯光纤中直接刻写光栅，使得激光谐振腔内只出现一个熔接点，规避了谐振腔因多个有源光纤与无源光纤熔接导致的信号光泄露和发热的问题。可以显著的抑制光纤的非线性效应，使得激光谐振腔内可以承受更大的能量，进而使激光振荡器产生的皮秒脉冲能量不需要增加任何放大器也会有显著的提高，且可以直接获得单一线性偏振激光输出，不易受到外界干扰因素的影响，降低本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大能量单模皮秒光纤激光振荡器，其特征在于，包括：半导体可饱和吸收镜，设有泵浦输入端与信号输出端，所述半导体可饱和吸收镜由可饱和吸收材料与反射镜组合形成，可输出皮秒级超短脉冲激光；有源手性耦合纤芯光纤，作为激光振荡器的增益光纤，具备两条纤芯，所述有源手性耦合纤芯光纤的一端通过无源光纤与所述信号输出端连接，所述有源手性耦合纤芯光纤中掺杂有稀土离子，所述有源手性耦合纤芯光纤的另一端刻写有大模场光纤光栅；所述半导体可饱和吸收镜与所述大模场光纤光栅构成激光谐振腔；多模半导体激光二极管，其输出端与所述泵浦输入端连接，所述多模半导体激光二极管作为所述大能量单模皮秒光纤激光振荡器的泵浦源。2.如权利要求1所述的大能量单模皮秒光纤激光振荡器，其特征在于，所述大能量单模皮秒光纤激光振荡器还包括：多模泵浦保护器，一端与所述泵浦输入端连接，另一端与所述多模半导体激光二极管的输出端连接。3.如权利要求1所述的大能量单模皮秒光纤激光振荡器，其特征在于，所述大能量单模皮秒光纤激光振荡器还包括：光纤准直器，一端与所述大模场光纤光栅的输出端连接，另一端与尾纤连接。4.如权利要求1所述的大能量单模皮秒光纤激光振荡器，其特征在于，所述有源手性耦合纤芯光纤为内外双包层结构，内包层中包括一条...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘昆，徐明航，赵鸿，张大勇，龙润泽，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十一研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。