【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光纤激光，具体涉及基于微纳光纤和非线性偏振旋转的调q锁模光纤激光器。
技术介绍
1、微纳光纤的光纤直径接近或小于传输光波长且纤芯和包层折射率差较大，光在光纤外的消逝场能量比例相对于普通光纤明显提高，这导致微纳光纤具有较强的，会随直径改变而改变的波导色散，我们可以通过控制微纳光纤的直径及长度来获得实验所需的色散值，从而对激光器进行色散调控或对脉冲进行脉冲压缩，微纳光纤作为一种色散强、损耗低、可调节、与传统光纤器件完全兼容的色；
2、散调控及啁啾补偿器件，在超短脉冲产生以及其他各类基于超短脉冲的应用领域具有应用价值，光纤中考虑的非线性效应包括spm，交叉相位调制和四波混频等均由非线性系数描述，微纳光纤相比较普通光纤非线性效应都会显著增强，在这些非线性效应作用下光纤激光器输出脉冲光谱往往可以拓宽至超出掺杂光纤增益带宽，由于色散与非线性的相互作用以及腔内的增益和损耗，脉冲形状会发生变化，形成孤子脉冲，因此，将微纳光纤用于超短脉冲光纤激光器，进行色散和非线性调控具有很大的应用价值和潜力；
3、超短激光脉冲具有峰值功率高、脉冲宽度窄，光谱宽等一系列优点，在微观世界探测、高容量密钥通信、材料微加工、生物医学等领域有重要应用价值，锁模技术或调q技术是获得超短脉冲的有效方法，锁模技术又分为主动锁模、被动锁模和混合锁模，近年来，被动锁模光纤激光器因其结构紧凑、成本低廉、脉宽超短、脉冲能量较大、峰值功率较高等优点得到了国内外的广泛关注与研究，被动锁模的基本原理是利用光纤或可饱和吸收介质的非线性效应，弱光透过率低，
4、调q是产生高能量激光脉冲的重要技术，输出的脉冲宽度从us到ps量级，它与锁模技术一起，组成脉冲激光这个大家族，满足人们的不同需求.与主动调q技术相比，被动调q具有结构紧凑、环境稳定性高等优点；
5、不同于传统锁模与调q光纤激光器，近些年来，实验中研究开发出了锁模脉冲脉冲，锁模脉冲脉冲是调q技术与锁模技术中间过渡态，相较于传统锁模，其优势在于脉冲的峰值功率更高，尽管世界各地的研究团队对光纤激光器在技术和商业方面的应用有着浓厚的研究兴趣，但是针对锁模脉冲光纤激光器的研究一直较少。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供基于微纳光纤和非线性偏振旋转的调q锁模光纤激光器，以解决现有光纤激光器结构的缺点，提高激光脉冲的稳定性的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：基于微纳光纤和非线性偏振旋转的调q锁模光纤激光器，包括泵浦光源、波分复用器、偏振相关隔离器、增益光纤、第一光纤耦合器、两个偏振控制器以及微纳光纤，还包括激光器检测系统，所述泵浦光源通过其所带尾纤与波分复用器输入端相连，所述波分复用器与增益光纤的头纤处相连接，所述增益光纤的尾纤与耦合器的输入端相连接，所述耦合器的输出端连接激光器检测系统和其中一个所述偏振控制器，且该偏振控制器的输出端与偏振相关隔离器连接，所述偏振相关隔离器输出端与另一个所述偏振控制器相连接，另一个所述偏振控制器的输出端与微纳光纤的头纤相连接，且微纳光纤的尾纤与波分复用器的公共端相连接。
3、优选的，所述激光器检测系统包括光电探测器、第二光纤耦合器、光谱仪、示波器、频谱仪以及功率计，所述光电探测器的输入端与第二光纤耦合器，所述光电探测器的输出端与第二光纤耦合器相连，所述第二光纤耦合器的输出端分别接入示波器和频谱仪上。
4、优选的，所述光电探测器具体为pin光电探测器，带宽3ghz，所述光谱仪具体为aq6370d光谱仪，波长范围600nm～1700nm，分辨率0.02nm，精度±0.01nm。
5、优选的，所述的频谱仪的型号是fpc1000，频率范围5khz～1ghz，分辨率带宽1hz。
6、优选的，所述的示波器是4104hd示波器，带宽1ghz，采样率10g/s。
7、优选的，所述的功率计型号是jw2308，波长范围800nm～1700nm，功率测量范围-50～+26dbm。
8、优选的，所述的微纳光纤长度34mm，束腰处长9mm，直径为5um～15um，所述的高掺杂er3+增益光纤的长度为80cm。
9、本专利技术的技术效果和优点：通过非线性偏振旋转技术和微纳光纤相结合，出现了调q锁模脉冲，调q锁模脉冲可很好地抑制噪声，具有峰值功率更高、脉宽更短等优点；其次，在泵浦功率190mw～800mw范围内，调q锁模脉冲的稳定性良好；本结构中采用高掺杂的且长度为80cm铒纤作为增益光纤，加入微纳光纤引入较大的色散和非线性，在调节合适的偏振控制器角度和泵浦功率，能够出现稳定的锁模脉冲脉冲，而在相同的泵浦功率下，腔中不加微纳光纤时无论怎样调节偏振控制器，始终没有调q锁模脉冲出现，第三，非线性偏振旋转技术与微纳光纤相结合实现了全光纤结构，因为其响应时间较短，所以较易产生超短脉冲，输出了稳定的调q锁模脉冲，由于非线性偏振旋转技术本身可以实现被动锁模，利用微纳光纤非线性及色散调控，在光纤环路中加入微纳光纤，将微纳光纤与非线性偏振旋转技术相结合，以微纳光纤-非线性偏振旋转为激光器基础元件可制作成一种新的全光纤结构的锁模脉冲脉冲激光器，该激光器将腰束直径5-15um的微纳光纤分别置于光纤谐振腔中，将微纳光纤和非线性偏振旋转技术相结合,实验发现直径6um微纳光纤加入后实现了稳定的调q锁模脉冲，该脉冲具有峰值功率高、稳定性好等优点。
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1.基于微纳光纤和非线性偏振旋转的调Q锁模光纤激光器，包括泵浦光源、波分复用器、偏振相关隔离器、增益光纤、第一光纤耦合器、两个偏振控制器以及微纳光纤，其特征在于：还包括激光器检测系统，所述泵浦光源通过其所带尾纤与波分复用器输入端相连，所述波分复用器与增益光纤的头纤处相连接，所述增益光纤的尾纤与耦合器的输入端相连接，所述耦合器的输出端连接激光器检测系统和其中一个所述偏振控制器，且该偏振控制器的输出端与偏振相关隔离器连接，所述偏振相关隔离器输出端与另一个所述偏振控制器相连接，另一个所述偏振控制器的输出端与微纳光纤的头纤相连接，且微纳光纤的尾纤与波分复用器的公共端相连接。
2.根据权利要求1所述的基于微纳光纤和非线性偏振旋转的调Q锁模光纤激光器，其特征在于：所述激光器检测系统包括光电探测器、第二光纤耦合器、光谱仪、示波器、频谱仪以及功率计，所述光电探测器的输入端与第二光纤耦合器，所述光电探测器的输出端与第二光纤耦合器相连，所述第二光纤耦合器的输出端分别接入示波器和频谱仪上。
3.根据权利要求1所述的基于微纳光纤和非线性偏振旋转的调Q锁模光纤激光器，其特征在于：所
4.根据权利要求1所述的基于微纳光纤和非线性偏振旋转的调Q锁模光纤激光器，其特征在于：所述的频谱仪的型号是FPC1000，频率范围5KHz～1GHz，分辨率带宽1Hz。
5.根据权利要求1所述的基于微纳光纤和非线性偏振旋转的调Q锁模光纤激光器，其特征在于：所述的示波器是4104HD示波器，带宽1GHz，采样率10G/s。
6.根据权利要求1所述的基于微纳光纤和非线性偏振旋转的调Q锁模光纤激光器，其特征在于：所述的功率计型号是JW2308，波长范围800nm～1700nm，功率测量范围-50～+26dBm。
7.根据权利要求1所述的基于微纳光纤和非线性偏振旋转的调Q锁模光纤激光器，其特征在于：所述的微纳光纤长度34mm，束腰处长9mm，直径为5um～15um，所述的高掺杂Er3+增益光纤的长度为80cm。
...【技术特征摘要】
1.基于微纳光纤和非线性偏振旋转的调q锁模光纤激光器，包括泵浦光源、波分复用器、偏振相关隔离器、增益光纤、第一光纤耦合器、两个偏振控制器以及微纳光纤，其特征在于：还包括激光器检测系统，所述泵浦光源通过其所带尾纤与波分复用器输入端相连，所述波分复用器与增益光纤的头纤处相连接，所述增益光纤的尾纤与耦合器的输入端相连接，所述耦合器的输出端连接激光器检测系统和其中一个所述偏振控制器，且该偏振控制器的输出端与偏振相关隔离器连接，所述偏振相关隔离器输出端与另一个所述偏振控制器相连接，另一个所述偏振控制器的输出端与微纳光纤的头纤相连接，且微纳光纤的尾纤与波分复用器的公共端相连接。
2.根据权利要求1所述的基于微纳光纤和非线性偏振旋转的调q锁模光纤激光器，其特征在于：所述激光器检测系统包括光电探测器、第二光纤耦合器、光谱仪、示波器、频谱仪以及功率计，所述光电探测器的输入端与第二光纤耦合器，所述光电探测器的输出端与第二光纤耦合器相连，所述第二光纤耦合器的输出端分别接入示波器和频谱仪上。
3.根据权利要求1所述的基于微纳光纤和非线性偏...
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