近红外双波长自相似脉冲光纤激光器制造技术

本发明专利技术公开的属于非线性光纤光学技术领域，具体为近红外双波长自相似脉冲光纤激光器，包括自相似脉冲光纤激光器本体，所述自相似脉冲光纤激光器本体是由泵浦激光光源

【技术实现步骤摘要】
近红外双波长自相似脉冲光纤激光器


[0001]本专利技术涉及非线性光纤光学
，具体为近红外双波长自相似脉冲光纤激光器
。

技术介绍

[0002]近红外波段激光具有人眼安全和极高的大气透过率的性质，广泛应用于医学激光手术
、
地球遥感如地表温度测量
、
地表覆盖类型分类等，军事侦察如地面的车辆
、
人员等热点目标探测和分析，环境监测如森林火灾
、
水体温度等自然资源和环境的变化监测等方面
。
多波长光纤激光器在众多领域大放异彩，如精简密集波分复用领域光源结构
、
用做激光雷达系统的光源
、
在生命科学和生物信息学领域中分离不同的
DNA
序列，从而进行基因诊断等
。
[0003]目前虽然对近红外波段多波长激光器的研究取得了极大的成果，但是存在一些问题，如锁模技术用到了透镜组等器件降低了激光器的稳定性及灵活性，在高能量时脉冲容易发生畸变
。
因此，专利技术近红外双波长自相似脉冲光纤激光器
。

技术实现思路

[0004]鉴于上述和
/
或现有近红外双波长自相似脉冲光纤激光器中存在的问题，提出了本专利技术
。
[0005]因此，本专利技术的目的是提供近红外双波长自相似脉冲光纤激光器，能够解决上述提出现有的问题
。
[0006]为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：
[0007]近红外双波长自相似脉冲光纤激光器，其包括自相似脉冲光纤激光器本体，所述自相似脉冲光纤激光器本体是由泵浦激光光源
、
波分复用器耦合器
、
掺铥光纤
、
隔离器
、
输出耦合器
、
可饱和吸收体
、
保偏光纤用光纤连接成的光纤环形腔；
[0008]所述波分复用器包括第一端口
、
第二端口以及第三端口；
[0009]所述输出耦合器包括第一端口
、
第二端口以及第三端口；
[0010]所述泵浦激光光源与波分复用耦合器的第一端口连接，所述波分复用耦合器的第二端口经掺铥光纤
、
隔离器连接至输出耦合器的第一端口，所述输出耦合器的第二端口经可饱和吸收体
、
保偏光纤连接至波分复用耦合器的第三端口，所述输出耦合器的第三端口连接色散延迟线
。
[0011]作为本专利技术所述的近红外双波长自相似脉冲光纤激光器的一种优选方案，其中：所述泵浦激光光源输出激光的波长为
1565nm。
[0012]作为本专利技术所述的近红外双波长自相似脉冲光纤激光器的一种优选方案，其中：所述波分复用耦合器是
1565/2000nm
波分复用耦合器
。
[0013]作为本专利技术所述的近红外双波长自相似脉冲光纤激光器的一种优选方案，其中：所述掺铥光纤为抛物线
W
型正色散增益掺铥光纤
。
的第三端口
23
，输出耦合器5的第三端口
53
连接色散延迟线8；泵浦激光光源1输出激光的波长为
1565nm
；波分复用耦合器2是
1565/2000nm
波分复用耦合器；掺铥光纤3为抛物线
W
型正色散增益掺铥光纤；输出耦合器5的耦合率范围为
30
％～
90
％；可饱和吸收体6为金纳米线
——
聚乙烯醇薄膜
。
[0030]其中：
[0031]抛物线
W
型正色散掺铥光纤正色散区域在近红外波段，可以产生2μ
m
波段自相似脉冲；
[0032]超细的金纳米线材料具有可覆盖近红外到中红外甚至远红外波段范围的轴向表面等离激元共振吸收峰；金纳米线
——
聚乙烯醇薄膜在近红外波段具有很好的可饱和吸收特性；
[0033]1565nm
激光器通过
1565/2000nm
波分复用器注入到环形腔中，并在正色散掺铥光纤中产生高质量的自相似脉冲；金纳米线
——
聚乙烯醇薄膜作为可饱和吸收体实现了自启动锁模；保偏光纤提高了腔内的双折射，有助于在室温下得到稳定的双波长振荡
。
隔离器保证激光在腔内单向运行
。
高输出耦合比的输出耦合器，
50
％输出并通过色散延迟线进行压缩
50
％用来提供光反馈
。
[0034]实施案例：
[0035]正色散掺铥光纤二阶色散为
0.042ps2m
‑1、
非线性值为
0.005W
‑1m
‑1，增益系数
g
＝
0.7m
‑1，长
6m。
[0036]如图2所示获得
1820nm
波段和
2000nm
波段双波长自相似脉冲，如图3所示啁啾线性较好，如图4所示经色散延迟线压缩后的
1820nm
波段和
2000nm
波段高功率超短双波长脉冲
。
[0037]其中：本专利技术的近红外双波长自相似脉冲光纤激光器，
1565nm
半导体激光器通过
1565/2000nm
波分复用器注入到环形腔中，并在正色散掺铥光纤中产生高质量的自相似脉冲；金纳米线
——
聚乙烯醇薄膜作为可饱和吸收体实现了自启动锁模；保偏光纤提高了腔内的双折射，有助于在室温下得到稳定的双波长振荡
。
隔离器保证激光在腔内单向运行
。
自相似脉冲激光器可以产生高能量的脉冲，所以可以利用较高输出耦合比的输出耦合器，使输出脉冲能量占较大百分比，并利用色散延迟线进行压缩以获得高功率超短脉冲，这样我们可以获得功率更高，脉宽更短的双波长自相似脉冲
。
[0038]虽然在上文中已经参考实施方式对本专利技术进行了描述，然而在不脱离本专利技术的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件
。
尤其是，只要不存在结构冲突，本专利技术所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑
。
因此，本专利技术并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
近红外双波长自相似脉冲光纤激光器，包括自相似脉冲光纤激光器本体，其特征在于，所述自相似脉冲光纤激光器本体是由泵浦激光光源
(1)、
波分复用器耦合器
(2)、
掺铥光纤
(3)、
隔离器
(4)、
输出耦合器
(5)、
可饱和吸收体
(6)、
保偏光纤
(7)
用光纤连接成的光纤环形腔；所述波分复用器
(2)
包括第一端口
(21)、
第二端口
(22)
以及第三端口
(23)
；所述输出耦合器
(5)
包括第一端口
(51)、
第二端口
(52)
以及第三端口
(53)
；所述泵浦激光光源
(1)
与波分复用耦合器
(2)
的第一端口
(21)
连接，所述波分复用耦合器
(2)
的第二端口
(22)
经掺铥光纤
(3)、
隔离器
(4)
连接至输出耦合器
(5)
的第一端口
(51)
，所述输出耦合器
(5)
的第二端口
(52)

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟慈，黄小群，
申请(专利权)人：广州工商学院，
类型：发明
国别省市：