本发明专利技术提供了一种基于偏振分束器的掺铥光纤激光器。通过单模光纤将波分复用器、掺铥光纤、偏振无关隔离器、偏振控制器和偏振分束器依次连接成光纤环形腔，所述波分复用器还连接有自制的泵浦光源，偏振分束器的输出端用来输出腔内产生的激光脉冲，偏振控制器来调节激光腔内的偏振状态。通过调节偏振控制器，实现光孤子脉冲输出，输出脉冲的中心波长范围为1800 nm‑2000 nm，脉冲间隔为59 ns‑417 ns，脉冲重复频率为2.4 MHz‑17 MHz。成功实现基于偏振分束器的掺铥光纤激光器脉冲输出。
1、掺铥光纤激光器的工作波长涵盖了1.8-2.1 um的大气中水分子高吸收带、大气高透过窗口和人眼安全波段，被广泛应用于生物医学、激光雷达探测、激光工业加工等领域，还是获得中红外激光的理想泵浦源。在生物医学领域，掺铥激光器可以起到手术刀的作用。激光手术刀在切开组织的同时能对组织切面产生汽化和凝固作用，因而具有良好的止血效果，有利于缩短术后康复时间[1-3]。在激光探测领域，掺铥光纤激光器因处于大气的低损耗窗口，可作为激光雷达光源用于激光测距及风速测量等，还可作为检测光源对大气中的气体成分进行监控，对风、烟、尘、气溶胶、湍流进行探测，对温室气体如二氧化碳的含量进行监测[4]。在材料加工方面，2微米激光适用于ito背面消融、硅的透射焊接、高分子材料的直接切割、焊接，无需添加辅助吸收材料。掺铥激光还是3~5 um中红外激光的理想光参量振荡光源[5]。
2、被动锁模光纤激光器因其特有的优点，如结构简单紧凑、量子效率高、大脉冲能量和高平均功率等，在非线性光学、超快光学和生物医学光子学等方面，有着巨大的应用前景。目前实现被动锁模的方法主要有半导体可饱和吸收镜、单壁碳纳米管[6]、石墨烯[7]、非线性偏振旋转技术等。非线性偏振旋转技术是在偏振控制器的作用下，改变腔内双折射，调节腔内脉冲的偏振状态，得到稳定的光孤子脉冲输出。
>4、参考文献5、[1] enikeevd, grigoryanvfokin i.et al. endoscopic lithotripsy with asuperpulsed thulium-fiber laser for ureteral stones: a single-centerexperience [j].int.j.urol.,2021,28(3):261-265.
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技术实现思路
1、本专利技术根据上述现有技术的不足之处，提出一种基于偏振分束器的掺铥光纤激光器，在1800 nm-2000 nm波段全光纤激光器中，实现光孤子脉冲的输出。
2、本专利技术解决技术问题的技术方案如下：基于偏振分束器的掺铥光纤激光器，其特征在于：其包括泵浦源和光纤环形谐振腔；所述的光纤环形谐振腔由波分复用器、掺铥光纤、偏振无关隔离器、偏振控制器和偏振分束器通过单模光纤依次连接而成；泵浦源通过波分复用器2-1端的泵浦光输入端口把泵浦光注入光纤环形谐振腔，偏振分束器的输出端6-3输出腔内震荡产生的光孤子脉冲。
3、激光泵浦源（1）与波分复用器（2）的2-1端连接，波分复用器（2）的2-2端和2-3端分别与掺铥光纤（3）的3-1端和偏振分束器（6）的6-2端连接，掺铥光纤（3）的3-2端与隔离器（4）的4-1端连接，隔离器（4）的另一端4-2与偏振控制器（5）的5-1端连接，偏振控制器（5）的5-2端与偏振分束器的6-1端连接，形成全光纤激光环形腔。
4、所述泵浦源采用中心波长为1570 nm的ld放大器。
5、所述波分复用器为1570/2000 nm波分复用器。
6、所述掺铥光纤采用2 m-5 m长的掺铥光纤作为激光增益介质。
7、所述隔离器为偏振无关隔离器。
8、所述偏振控制器为挤压式偏振控制器。
9、所述偏振分束器中心波长为2000 nm。
10、所述单模光纤采用10 m-80 m长的单模光纤。
11、 本专利技术的有益效果：本专利技术通过优化谐振腔的设计，在1900 nm波段实现了基于偏振分束器的锁模光孤子脉冲输出。本专利技术的掺铥光纤激光器方案为全光纤结构，其结构紧凑、光光转换效率高、运行稳定，便于制造使用，功能性好。
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【技术保护点】
1.一种基于偏振分束器的掺铥光纤激光器，其特征在于：其包括泵浦源（1）和光纤环形谐振腔；所述的光纤环形谐振腔由波分复用器（2）、掺铥光纤（3）、偏振无关隔离器（4）、偏振控制器（5）和偏振分束器（6）通过单模光纤依次连接而成；泵浦源（1）通过波分复用器（2）的泵浦光输入端口把泵浦光注入光纤环形谐振腔，偏振分束器（6）的输出端输出腔内震荡产生的光孤子脉冲。激光泵浦源（1）与波分复用器（2）的2-1端连接，波分复用器（2）的2-2端和2-3端分别与掺铥光纤（3）的3-1端和偏振分束器（6）的6-2端连接，掺铥光纤（3）的3-2端与隔离器（4）的4-1端连接，隔离器（4）的另一端4-2与偏振控制器（5）的5-1端连接，偏振控制器（5）的5-2端与偏振分束器的6-1端连接，形成全光纤激光环形腔。
2.如权利要求1所述的基于偏振分束器的掺铥光纤激光器，其特征在于：所述泵浦源（1）采用自制的中心波长为1570 nm的 LD放大器。
3.如权利要求1所述的基于偏振分束器的掺铥光纤激光器，其特征在于：所述波分复用器（2）为1570/2000 nm波分复用器。
4.如权利要求1所述的基于偏振分束器的掺铥光纤激光器，其特征在于：所述的掺铥光纤（3）采用 2 m-5 m 长的掺铥光纤作为激光增益介质。
5.如权利要求1所述的基于偏振分束器的掺铥光纤激光器，其特征在于：所述隔离器（4）为偏振无关隔离器。
6.如权利要求1所述的基于偏振分束器的掺铥光纤激光器，其特征在于：所述的偏振控制器（5）为挤压式偏振控制器。
7.如权利要求1所述的基于偏振分束器的掺铥光纤激光器，其特征在于：所述的偏振分束器（6）中心波长为 2000 nm。
8.如权利要求1所述的基于偏振分束器的掺铥光纤激光器，其特征在于：所述单模光纤采用10 m-80 m 长单模光纤。
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【技术特征摘要】
1.一种基于偏振分束器的掺铥光纤激光器，其特征在于：其包括泵浦源（1）和光纤环形谐振腔；所述的光纤环形谐振腔由波分复用器（2）、掺铥光纤（3）、偏振无关隔离器（4）、偏振控制器（5）和偏振分束器（6）通过单模光纤依次连接而成；泵浦源（1）通过波分复用器（2）的泵浦光输入端口把泵浦光注入光纤环形谐振腔，偏振分束器（6）的输出端输出腔内震荡产生的光孤子脉冲。激光泵浦源（1）与波分复用器（2）的2-1端连接，波分复用器（2）的2-2端和2-3端分别与掺铥光纤（3）的3-1端和偏振分束器（6）的6-2端连接，掺铥光纤（3）的3-2端与隔离器（4）的4-1端连接，隔离器（4）的另一端4-2与偏振控制器（5）的5-1端连接，偏振控制器（5）的5-2端与偏振分束器的6-1端连接，形成全光纤激光环形腔。
2.如权利要求1所述的基于偏振分束器的掺铥光纤激光器，其特征在于：所述泵浦源（1）采用自制的中心波长为1...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓辉，郭潇潇，黄玺玮，
申请(专利权)人：陕西润诚莱光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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