被动锁模光纤振荡器和具有这种光纤振荡器的激光装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种具有双向环路(3)和单向环路(5)的被动锁模光纤振荡器(1)，其中，该双向环路(3)与该单向环路(5)通过3

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】被动锁模光纤振荡器和具有这种光纤振荡器的激光装置


[0001]本专利技术涉及一种被动锁模(passiv modengekoppelt)光纤振荡器以及一种包括泵浦光源和这种光纤振荡器的激光装置。

技术介绍

[0002]被动锁模光纤振荡器通常具有可饱和吸收器，特别是基于半导体的可饱和吸收镜(Semiconductor Saturable Absorber Mirror)，缩写为SESAM。然而，这样的SESAM易受退化和失调(Dejustage)的影响。因此被证明难以在约900nm至2100nm的波长范围中针对在工业环境中长期稳定的运行可再现地提供这种锁模光纤振荡器。但正是所述波长范围，一方面对于材料加工和长途通讯领域以及另一方面对于医疗
和半导体加工而言是感兴趣的。此外被证明是挑战的是，提供具有明确定义的色散特性的这种光纤振荡器。此外，脉冲在其中受到较强的自相位调制的放大器系统通常典型地易受在光谱特性中的不规则性影响，这则可能对输出脉冲品质产生负面作用。

技术实现思路

[0003]本专利技术的任务因此基于，提供一种被动锁模光纤振荡器和一种具有这种光纤振荡器的激光装置，其中，不出现所提及的缺点。
[0004]该任务通过提供本技术教导、特别是独立权利要求的教导以及在从属权利要求中和该说明书中所公开的实施方式来解决。
[0005]该任务特别是通过提供一种具有双向环路和单向环路的被动锁模光纤振荡器来解决。该双向环路与该单向环路通过3
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3耦合器相互耦合。该双向环路具有第一放大光纤，该第一放大光纤掺有从由下述元素所组成的组中选择的至少一个元素：镱、钕、铒、铥和钬。该光纤振荡器具有色散补偿元件并且在整体上具有异常的色散。在此，该双向环路有利地能够接管可饱和吸收器的功能，从而该光纤振荡器特别是可以省去SESAM。因此也完全地避免与SESAM有关的退化和失调的问题。结合双向环路特别是不出现关于退化和/或失调的问题。通过适当地选择第一放大光纤、特别是第一放大光纤所掺有的元素，能够为光纤振荡器提供适合的波长、特别是在从约900nm至1100nm(镱、钕)高于1500nm(铒)至约1900nm到2100nm(铥、钬)的范围中。通过特定地协调(Abstimmung)光纤振荡器在异常范围中的总色散，提供明确定义的色散特性。在此，在使用镱或钕作为掺杂元素的情况下，借助于色散补偿元件有利地将色散移到异常范围中。在使用铒、铥或钬作为掺杂元素的情况下，色散补偿元件有利地能够用于降低异常范围内的色散，特别是以便能够实现时间上更短的激光脉冲。特别是与经典的孤子振荡器相比，能够有益于使光谱构造更宽的、而因此时间上更短的脉冲。该光纤振荡器特别是使得能够实现在上述波长范围中在工业环境中的可再现的、长期稳定的运行。在此，异常的色散范围，特别是通过产生孤子或色散控制的孤子(dispersion
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managed solitons)，被证明是特别有益的，因为在该范围中，短脉冲的光谱特性、特别是光谱形状，特别好地适合用于放大技术、如特别是啁啾脉冲放大(Chirped
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Pulse
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Amplification)，特别是在具有高非线性分量的系统的情况下，特别是自相位调制，因为否则不规则性可能在这种情况下对输出脉冲品质产生负面作用。
[0006]在一种实施方式中，第一放大光纤恰好掺有从由下述元素所组成的组中选择的恰好一种元素：镱、钕、铒、铥和钬。在另一实施方式中，第一放大光纤掺有所述元素中的至少两种元素的组合，特别是掺有所述元素中的恰好两种元素的组合。在一种实施方式中，第一放大光纤掺有铒和镱(Er/Yb)。在另一实施方式中，第一放大光纤掺有铥和钬(Tm/Ho)。
[0007]光纤振荡器特别是理解为如下激光振荡器：该激光振荡器具有特别是用于光导和/或光影响的至少一个光学组件，所述光学组件具有光纤或由光纤组成。在一种优选构型中可以实现，光纤振荡器的所有光学组件是光纤组件，即特别是具有光纤或由光纤组成的组件，特别是基于光纤的组件或光纤耦合组件。
[0008]环路理解为光纤振荡器的光学部分，该部分具有第一端部和第二端部，其中，不仅该第一端部而且该第二端部与该光纤振荡器的同一连接组件、在此特别是与3
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3耦合器耦合。这特别是意味着，从该连接组件出发穿越(durchlaufen)的光脉冲沿着环路再次返回到该连接组件。这样的环路可以在整体上构造为环；特别是，环路在这种情况下由环部分组成。但也可以是，这样的环路具有至少一个环部分和与该环部分光导地连接的至少一个线性分支、特别是恰好一个环部分和恰好一个线性分支。
[0009]双向环路特别是理解为如下环路：在该环路中，光脉冲可以不仅从第一端部向第二端部而且从第二端部向第一端部——即在双向上——传播。
[0010]单向环路特别是理解为如下环路：在该环路中，光脉冲仅能够沿着标明的方向、要么从第一端部向第二端部要么从第二端部向第一端部沿着该环路传播。优选地，在该单向环路中布置有隔离器装置、特别是隔离器，其中，该隔离器装置设置用于仅在一个方向上允许光脉冲通过，但在其他方向上进行阻塞，例如通过利用法拉第效应或以其他适合的方式。该隔离器装置优选布置在该单向环路的环部分中。
[0011]双向环路优选是第一光纤环路。
[0012]光纤环路在此理解为以下环路：该环路至少区域式地具有光纤或由光纤组成。在优选构型中，光纤环路完全地由光纤组成或由多个相互连接的光纤组合成。
[0013]单向环路优选是第二光纤环路。单向环路特别是优选构造为单向的环。
[0014]在一种实施方式中，双向环路具有不对称性。特别是在一种实施方式中设置，双向环路针对在相逆的方向上沿着该双向环路传播的两个光脉冲来不对称地构型。双向环路特别是具有用于不对称的放大的不对称性元件、特别是不对称地布置的放大元件，和/或用于沿着双向环路在相逆的方向上传播的光脉冲的不对称的衰减的、不对称地布置的衰减元件该不对称性元件一般地设置和/或布置用于：产生在沿着该双向环路在特定的第一方向上传播的光脉冲与沿着该双向环路在其他的、第二方向传播的光脉冲之间的对应的自相位调制中的差。
[0015]不对称地布置的放大元件优选在放大方面可变地可调设。特别是如果第一放大光纤构造为放大元件，则可以通过泵浦功率的变化实现可变的放大。
[0016]替代或附加地，不对称地布置的衰减元件优选在衰减方面可变地可调设。
[0017]一般地，能够通过不对称性元件的可变的调设来实现在双向环路中的两个相反方向的光脉冲之间的可变的相移；特别能够通过可变地操控不对称性元件来
调设该相移。
[0018]根据一种实施方式，第一放大光纤特别是可以作为放大元件不对称地布置在双向环路中。这特别是意味着，相对于第二端部，第一放大光纤更靠近双向环路的第一端部布置，或者反之。替代地，根据另一实施方式可以设置，在双向环路中布置有不对称地布置的衰减元件、特别是不对称地布置的解耦元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种被动锁模光纤振荡器(1)，所述光纤振荡器具有
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双向回路(3)和单向回路(5)，其中，
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所述双向环路(3)和所述单向环路(5)通过3
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3耦合器(7)相互耦合，其中，
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所述双向回路(3)具有第一放大光纤(9)，所述第一放大光纤掺有从由下述元素所组成的组中选择的至少一个元素：镱、钕、铒、铥和钬，其中，
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所述光纤振荡器(1)具有色散补偿元件(60)，并且其中，
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所述光纤振荡器(1)在整体上具有异常的色散。2.根据权利要求1的所述光纤振荡器(1)，其中，所述3
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3耦合器(7)设置用于，使在所述3
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3耦合器(7)的端口(17)的不同的直接的连接之间串扰的光脉冲获得相移2π/3。3.根据前述权利要求中任一项所述的光纤振荡器(1)，其中，
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所述单向环路(5)不具有放大介质，或其中，
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所述单向回路(5)具有放大介质(52)，其中，在所述放大介质(52)与所述第一放大光纤(9)之间布置有隔离器元件(57)。4.根据前述权利要求中任一项所述的光纤振荡器(1)，其中，所述单向环路(5)具有反射臂(31)，其中，在所述反射臂(31)中布置有反射器元件(35)。5.根据前述权利要求中任一项所述的光纤振荡器(1)，其中，所述反射器元件(35)构造为波长固定元件。6.根据前述权利要求中任一项所述的光纤振荡器(1)，其中，所述反射器元件(35)构造为光纤布拉格光栅(33)。7.根据前述权利要求中任一项所述的光纤振荡器(1)，其中，所述反射臂(31)通过循环器元件(37)与所述单向环路(5)的环部分(39)光导地连接。8.根据前述权利要求中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：通快激光有限责任公司，
类型：发明
国别省市：