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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学领域,尤其涉及一种基于可饱和吸收体的锁模光纤激光器。
技术介绍
1、激光作为20世纪最重要的科学发现之一,它的出现极大地推动了科学技术的发展。以掺杂稀土元素的光纤作为增益介质的被动锁模光纤激光器由于其在光通信、光数据存储、传感技术、医学等领域的广泛应用,近几年来发展十分迅速,利用被动锁模技术可以产生超短光脉冲,被动锁模激光器以结构紧凑、脉冲宽度窄和峰值功率高等特点引起广泛关注,同时还具有极好的柔性与灵活性、可设计高可靠性、易于系统集成等优点。
2、目前被动锁模光纤激光器中可饱和吸收体是确定锁模性能的关键器件。在真实材料可饱和吸收体中,半导体可饱和吸收镜一直以来占主导地位,但其造价昂贵、工艺复杂并且受频带限制。以石墨烯为代表的材料已被证明可以作为可饱和吸收体,但仍然受限于环境的干扰,并且稳定性差。
3、因此,需要对基于新材料的可饱和吸收体进行探索和研究。近几年,基于多模光纤模式干涉的可饱和吸收体得到的广泛的研究,单模-多模-单模(single mode fiber-graded index multimode fiber-single mode fiber,smf-gimf-smf,sms)结构在被动锁模激光器中起到可饱和吸收(saturable absorber,sa)的作用。与其他类型的可饱和吸收体相比,sms具有结构简单、稳定性好、损伤阈值高的优点。同时由于2微米波段非线性偏弱,需要将长腔结构才能实现稳定锁模。
技术实现思路
1、为了克
2、本专利技术提供了一种基于可饱和吸收体的锁模光纤激光器,包括:
3、泵浦源1、波分复用耦合器2、耦合输出器3、偏振控制器4、可饱和吸收体5、单向偏振无关隔离器6、增益光纤7,所述泵浦源1的输出端与所述波分复用耦合器2相连,且所述波分复用耦合器2用于将所述泵浦源1输出的激光耦合进入谐振腔中;
4、所述耦合输出器3的输入端与所述波分复用耦合器2的输出相连,用于将所述谐振腔内部的激光束按照预设比例输出,第一输出端与偏振控制器4相连接,以实现谐振腔内反馈,第二输出端用于实时检测谐振腔内激光变化,第二输出端具体可以接入光谱仪和示波器实时监测谐振腔内光束的光谱和脉冲变化;
5、所述偏振控制器4的输出与可饱和吸收体5相连,用于控制所述锁模光纤激光器的偏振状态,以实现波长可调谐的锁模脉冲输出;
6、所述可饱和吸收体5的输入端与偏振控制器4相连,输出端与所述单向偏振无关隔离器6的输入相连,且所述可饱和吸收体5用于实现锁模操作;
7、所述单向偏振无关隔离器6的输出连接增益光纤7;
8、所述增益光纤7与所述波分复用耦合器2相连,用于实现泵浦光源的放大。
9、进一步的,所述波分复用器具有3个端口,其中,第一端口与所述泵浦源1的输出端相连接,所述第一端口只能透过1570纳米的激光束;
10、第二端口为泵浦光耦合输出端口,与增益光纤7相连接,且可透过1570纳米与1950纳米的激光束;
11、第三端口与耦合输出器3相连,且可透过1950纳米的激光束。
12、进一步的,所述耦合输出器3的第二输出端连接到一个固定比例为1:1的耦合输出器3的输入端,将同等强度的激光束分别接入光谱仪和示波器,当手动调节谐振腔内的偏振控制器4时,可以实时观测谐振腔内激光的变化情况。
13、进一步的,所述可饱和吸收体5包括高非线性光纤、渐变型多模光纤、单模光纤,所述非线性光纤、渐变型多模光纤和单模光纤均通过多模光纤熔接方式进行熔接,所述渐变型多模光纤放置于挤压式偏振控制器4中,所述可饱和吸收体5锁模可调谐范围为43nm。
14、进一步的,所述泵浦源1的最大功率不低于1w,述波分复用耦合器2的工作波长为1570nm和1950nm。
15、进一步的,所述增益光纤7为铥钬共掺光纤,所述铥钬共掺光纤的尺寸为单模光纤。
16、进一步的,单向偏振无关隔离器6的隔离度超过27db。
17、进一步的,所述泵浦源1、波分复用耦合器2、增益光纤7、单向偏振无关隔离器6之间采用反向泵浦结构。
18、相比现有技术,本专利技术的有益效果在于:
19、本专利技术提供一种新型可饱和吸收体的锁模光纤激光器,克服了2微米波段非线性偏弱的特点,能实现较短的腔长和稳定锁模,同时该装置具有手动调节的偏振控制器可以轻松实现波长可调谐功能,并获得较高能量的脉冲和峰值功率。
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1.一种基于可饱和吸收体的锁模光纤激光器,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于可饱和吸收体的锁模光纤激光器,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的基于可饱和吸收体的锁模光纤激光器,其特征在于,
4.根据权利要求1所述的基于可饱和吸收体的锁模光纤激光器,其特征在于,
5.根据权利要求1所述的基于可饱和吸收体的锁模光纤激光器,其特征在于,
6.根据权利要求1所述的基于可饱和吸收体的锁模光纤激光器,其特征在于,
7.根据权利要求1所述的基于可饱和吸收体的锁模光纤激光器,其特征在于,
8.根据权利要求1所述的基于可饱和吸收体的锁模光纤激光器,其特征在于,
【技术特征摘要】
1.一种基于可饱和吸收体的锁模光纤激光器,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于可饱和吸收体的锁模光纤激光器,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的基于可饱和吸收体的锁模光纤激光器,其特征在于,
4.根据权利要求1所述的基于可饱和吸收体的锁模光纤激光器,其特征在于,
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