[实用新型]一种976nm调Q锁模激光器系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，特别涉及一种976nm调Q锁模激光器系统。

背景技术

光纤激光器是近些年来激光领域研究的热点之一，具有光束质量好，光光转换效率高，体积小，结构简单，可实现全纤化等优点，在激光加工、激光医疗、光通信及国防等领域都得到了广泛的应用。

在众多的掺杂光纤激光器中，掺镱光纤激光器发展最为迅速，与其他掺杂光纤激光器相比，它不存在激发态吸收(ESA),不存在浓度淬灭效应和量子转换效率高的优点，当前高功率的光纤激光器主要以四能级的掺镱光纤激光器为主。准三能级掺镱光纤激光器的输出波长为976nm，976nm激光器是掺铒光纤放大器的重要泵浦光源。随着密集波分复用的频道数的增加，对掺铒光纤放大器输出激光的功率提出了越来越高的要求，获得高功率高光束质量976nm激光源就成为需要解决的关键问题之一。另外976nm激光通过倍频还可以获得488nm蓝绿光的输出，488nm蓝绿波段是海水的窗口波段，在海底通信，海洋资源探测中具有重要应用。

在超快生物学、光通信等领域高峰值功率的超短脉冲光纤激光器具有非常重要的应用价值。调Q和锁模是获得短脉冲的两种方法，分别用来满足对高峰值功率和高分辨率脉冲的不同需要。将两种技术结合在一起，就是调Q锁模技术，同时具有更高峰值功率和高分辨率。调Q锁模具体是指在调Q包络下存在的锁模脉冲序列，即锁模脉冲的幅度被周期性调制。调Q锁模状态下，调Q包络的周期一般是μs数量级，内部是一系列皮秒量级脉宽的超短锁模脉冲。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型提供了一种具有结构简单，使用方便，且具有稳定好的976nm调Q锁模激光器系统。

所述技术方案如下：

一种976nm调Q锁模激光器系统，包括：抽运源和谐振腔，所述谐振腔为环形腔，其依次包括第一平凸透镜、第一二色镜、第二平凸透镜、增益光纤、第二二色镜、波片组、光隔离器、第三平凸透镜、半导体可饱和吸收镜和第四平凸透镜，所述抽运源所产生的抽运光依次经所述的第一平凸透镜、第一二色镜、第二平凸透镜进行耦合后进入所述的增益光纤进行抽运，抽运光抽运所述增益光纤所产生的受激辐射光由所述第二平凸透镜准直后经第一二色镜反射进入第二二色镜，并依次到达所述的波片组、光隔离器、第三平凸透镜和半导体可饱和吸收镜上，反射回所述的光隔离器后通过其上的一个逃逸窗由所述第四平凸透镜汇聚进入所述的增益光纤。

所述的抽运源为带有尾纤的915nm半导体激光器。

所述的增益光纤为掺镱大模场双包层光子晶体光纤，其纤芯直径为40μm，内包层直径170μm，且具有六角形周期性排列的空气孔。

所述的波片组包括四分之一波片和二分之一波片，所述的四分之一波片靠近所述第二二色镜设置，所述的二分之一波片靠近所述的光隔离器设置。

所述的第一二色镜上镀有915nm高透膜和976nm高反膜，用于分离抽运光并获取976nm激光。

所述的第二二色镜镀有976nm高透膜和1030nm高反膜，用于增加谐振腔内四能级激光的损耗。

所述的半导体可饱和吸收镜在976nm附近的线性吸收率为50%，调制深度为30%，饱和通量60μJ/cm²，恢复时间为500fs。

聚焦在所述的半导体可饱和吸收镜上的光斑尺寸为微米量级。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：

A.本实用新型采用的增益光纤为掺镱大模场双包层光子晶体光纤，与传统单模光纤和普通双包层光纤相比，拥有灵活多变的结构和丰富的优越特性。双包层结构能够提高抽运光的耦合效率，同时无截止单模特性和大的模场面积降低了光纤中的非线性效应，能够容忍更高的峰值功率，保证单模输出的同时增强了锁模时的稳定性；良好的散热特性有利于超短脉冲的高功率输出。使得激光振荡器具有更强的灵活性，结构简单，稳定性高。

B.本实用新型所提供的整个系统由带有尾纤的915nm半导体激光器、掺镱大模场光子晶体光纤、四分之一和二分之一波片组、光隔离器、半导体可饱和吸收镜等组成。利用大模场双包层光子晶体光纤无截止单模和非线性效应可控等优良特性，通过合理选择光纤长度的方法来抑制四能级起振和重吸收效应，利用半导体可饱和吸收镜对谐振腔内脉冲进行振幅调制，采用环形腔结构实现了准三能级976nm的调Q锁模光纤激光器。本实用新型的光纤激光器可作为掺铒光纤放大器的泵浦光源，广泛应用于通信，倍频后获得488nm蓝光可应用于海底通信，海洋资源探测等领域。

附图说明