【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于超快激光，特别是涉及超快光纤激光技术，具体涉及一种双通自相位调制光谱滤波装置、其方法及光纤激光器。
技术介绍
1、光纤激光器与其他类型的激光器相比，一般具有成本相对低廉、空间体积较小、散热性能强、光束质量佳以及电光转换效率较高等优势。比较常见的光纤激光器是1微米附近的掺镱光纤激光器、1.5微米附近的掺铒光纤激光器和2微米附近的掺铥光纤激光器。但是仍有许多应用范围无法适配合适的波长。所以目前一般使用自相位调制光谱滤波(sess)技术使得波长可调，并且可以产生接近变换极限的高斯脉冲。
2、但是现有sess技术具有明显缺陷：
3、1：在正色散光纤中，容易产生光波分裂，导致光谱展宽不足；
4、2：光纤中积累的正色散过多也会导致光谱旁瓣不清晰，不利于后续滤波应用。
5、3：负色散光纤存在光谱展宽限制。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种双通自相位调制光谱滤波装置、其方法及光纤激光器。本专利技术一方面可以克服传统sess展宽量受制于光波分裂等因素，另一方面又可以使得光谱具有较清晰的旁瓣，利于后续应用，同时由于光纤短还可以提供较高的输出光谱能量，突破负色散光纤展宽限制。
2、在阐述本专利技术之前，定义本文所使用的术语如下：
3、术语“sess”是指：自相位调制光谱滤波技术。
4、为实现上述目的，本专利技术的第一方面提供了一种双通自相位调制光谱滤波装置，所述双通
5、所述光谱过滤模块的一端与所述飞秒激光前端模块的输出端相连，另一端与所述光谱拓展与色散补偿模块的输出端相连；
6、优选地，所述飞秒激光前端模块用于输出超短脉冲序列；所述光谱拓展与色散补偿模块用于对脉冲进行光谱展宽并补偿部分二阶色散；所述光谱过滤模块用于过滤展宽光谱的左右旁瓣，得到接近变换极限的波长转换后的超短脉冲。
7、根据本专利技术第一方面的双通自相位调制光谱滤波装置，其中，所述飞秒激光前端模块包括飞秒激光前端和光学隔离器；其中，
8、所述飞秒激光前端包括锁模激光振荡器、脉冲选单器、光纤激光放大器和脉冲压缩器；
9、优选地，所述锁模激光振荡器选自以下一种或多种：基于半导体可饱和吸收镜锁模的掺镱光纤振荡器、非线性偏振旋转锁模的掺镱光纤振荡器、非线性光学环形镜锁模的掺镱光纤振荡器，最优选为基于半导体可饱和吸收镜锁模的掺镱光纤振荡器。
10、根据本专利技术第一方面的双通自相位调制光谱滤波装置，其中，所述飞秒激光前端中的脉冲压缩器包括色散补偿器件；
11、优选地，所述色散补偿器件选自以下一种或多种：光栅对、棱镜对或啁啾镜，最优选为光栅对。
12、根据本专利技术第一方面的双通自相位调制光谱滤波装置，其中，
13、所述飞秒激光前端中的锁模激光振荡器输出的超短脉冲序列的平均功率为20～150mw，优选为20～100mw，更优选为40～50mw；
14、所述飞秒激光前端中的锁模激光振荡器输出的超短脉冲序列的中心波长范围为1.00μm～1.06μm，最优选为1.04μm；和/或
15、所述飞秒激光前端中的锁模激光振荡器输出的超短脉冲序列的重复频率为10～100mhz，优选为10-50mhz，更优选为40mhz，经过脉冲选单器将锁模激光振荡器输出的超短脉冲序列的重复频率固定到1mhz；
16、优选地，重复频率固定到1mhz的超短脉冲序列经过光纤激光放大器后输出的超短脉冲序列的平均功率为200mw～2w，优选为200mw～1w；和/或
17、优选地，重复频率固定到1mhz的超短脉冲序列经过光纤激光放大器后输出的超短脉冲序列的脉冲宽度为200fs～500fs，优选为300fs～500fs。
18、根据本专利技术第一方面的双通自相位调制光谱滤波装置，其中，所述光谱拓展与色散补偿模块包括：平凸透镜、低色散被动光纤和色散补偿器件；
19、优选地，所述色散补偿器件选自以下一种做多种：光栅对、棱镜对或啁啾镜，最优选为啁啾镜；
20、更优选地，所述啁啾镜的数量和补偿色散量由低色散被动光子晶体光纤长度和二阶色散决定。
21、根据本专利技术第一方面的双通自相位调制光谱滤波装置，其中，
22、所述平凸透镜的个数为2～4个，优选为2～3个，最优选为2个；
23、所述低色散被动光纤的个数为1～6个，优选为1～4个，最优选为1个；
24、所述低色散被动光纤选自以下一种或多种：单模低色散保偏被动光纤、大模场低色散被动光子晶体光纤、多模低色散被动光纤，优选为单模低色散保偏被动光纤或大模场低色散被动光子晶体光纤，最优选为大模场被动光子晶体光纤；和/或
25、所述大模场低色散被动光子晶体光纤的长度一般小于20cm，更优选为2～80mm，进一步优选为5～20mm。
26、根据本专利技术第一方面的双通自相位调制光谱滤波装置，其中，所述光谱拓展与色散补偿模块包括依序排列的第一平凸透镜、低色散被动光纤、第二平凸透镜、第一啁啾镜和第二啁啾镜。
27、根据本专利技术第一方面的双通自相位调制光谱滤波装置，其中，所述光谱过滤模块包括带通滤波器、短通双色镜和长通双色镜。
28、本专利技术的第二方面提供了一种双通自相位调制光谱滤波的方法，所述方法使用第一方面所述的双通自相位调制光谱滤波装置；其中，
29、所述飞秒激光前端模块发射的脉冲序列，经过光学隔离器得到水平线偏振光a；所述水平线偏振光a经过带通滤波器、第一平凸透镜耦合进入低色散被动光子晶体光纤后光谱完成展宽，经过第二平凸透镜准直后在后续第一啁啾镜和第二啁啾镜中补偿色散，然后原路返回得到脉冲光b；所述脉冲光b经过第二平凸透镜耦合进入低色散被动光子晶体光纤后经过第一平凸透镜准直，由带通滤波器分离出短波脉冲和长波脉冲，得到包括短波脉冲和长波脉冲的脉冲光c；所述脉冲光c经过长通双色镜反射得到短波光谱旁瓣d；所述脉冲光c经过短通双色镜反射得到长波光谱旁瓣e；所述脉冲光c经过短通双色镜透射得到其余光谱成分的光f。
30、本专利技术的第三方面提供了一种光纤激光器，所述光纤激光器包括第一方面所述的双通自相位调制光谱滤波装置。
31、根据本专利技术的一个具体的实施例，本专利技术的第一方面提供了一种基于双通的自相位调制光谱滤波装置，所述基于双通的自相位调制光谱滤波装置包括：飞秒激光前端模块、光谱拓展与色散补偿模块和光谱过滤模块；其中：
32、所述光谱过滤模块的一端与所述飞秒激光前端模块的输出端相连，另一端与所述光谱拓展与色散补偿模块的输出端相连；
33、所述飞秒激光前端模块用于输出超短脉冲序列；所述光谱拓展与色散补偿模块用于对脉冲进行光谱展宽并补偿部分二阶色散；所述光谱过滤模块用于过滤展宽光谱的左右本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双通自相位调制光谱滤波装置，其特征在于，所述双通自相位调制光谱滤波装置包括：飞秒激光前端模块、光谱拓展与色散补偿模块和光谱过滤模块；其中：
2.根据权利要求1所述的双通自相位调制光谱滤波装置，其特征在于，所述飞秒激光前端模块包括飞秒激光前端和光学隔离器；其中，
3.根据权利要求1或2所述的基于双通自相位调制光谱滤波装置，其特征在于：所述飞秒激光前端中的脉冲压缩器包括色散补偿器件；
4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于双通自相位调制光谱滤波装置，其特征在于：
5.根据权利要求1至4中任一项所述的双通自相位调制光谱滤波装置，其特征在于，所述光谱拓展与色散补偿模块包括：平凸透镜、低色散被动光纤和色散补偿器件；
6.根据权利要求1至5中任一项所述的双通自相位调制光谱滤波装置，其特征在于：
7.根据权利要求5或6所述的双通自相位调制光谱滤波装置，其特征在于：所述光谱拓展与色散补偿模块包括依序排列的第一平凸透镜、低色散被动光纤、第二平凸透镜、第一啁啾镜和第二啁啾镜。
8.根据权利要求1至7中任一项
9.一种双通自相位调制光谱滤波的方法，其特征在于，所述方法使用权利要求1至8中任一项所述的双通自相位调制光谱滤波装置；其中，
10.一种光纤激光器，其特征在于，所述光纤激光器包括权利要求1至8中任一项所述的双通自相位调制光谱滤波装置。
...【技术特征摘要】
1.一种双通自相位调制光谱滤波装置，其特征在于，所述双通自相位调制光谱滤波装置包括：飞秒激光前端模块、光谱拓展与色散补偿模块和光谱过滤模块；其中：
2.根据权利要求1所述的双通自相位调制光谱滤波装置，其特征在于，所述飞秒激光前端模块包括飞秒激光前端和光学隔离器；其中，
3.根据权利要求1或2所述的基于双通自相位调制光谱滤波装置，其特征在于：所述飞秒激光前端中的脉冲压缩器包括色散补偿器件；
4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于双通自相位调制光谱滤波装置，其特征在于：
5.根据权利要求1至4中任一项所述的双通自相位调制光谱滤波装置，其特征在于，所述光谱拓展与色散补偿模块包括：平凸透镜、低色散被动光纤和色散补偿器件；
...【专利技术属性】
技术研发人员：常国庆，王井上，魏志义，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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