[实用新型]一种用于光纤激光器的机械调Q系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种脉冲输出光纤激光器，尤其是一种单频脉冲型掺镱全光纤激光器系统的机械调Q系统，属于光纤及激光技术领域。

背景技术

光纤激光器是以掺杂稀土元素的光纤为增益介质的激光器，通过掺杂不同的稀土元素，如饵（Er），镒（Yb），铥（Tm），钬（Ho），钕（Nd）等，光纤激光器的工作波段覆盖了从紫外到中红外。与其他激光器相比，光纤激光器具有激光工作阈值低，能量转化率高、输出光束质量好、结构紧凑稳定、无需光路调整、散热性能好、寿命长和无需维护等鲜明特点，因此得到快速发展以及广泛地应用。

相比于连续型光纤激光器，脉冲型的光纤激光器能提供相对高的峰值功率和脉冲能量，更有利于在很多领域的应用，比如深度打标，非线性光学等。因此研制一种高功率脉冲型全光纤激光器并将其产业化具有重要的经济效益及社会效益。

以往的机械调Q系统存在如下问题：1. 调制效果随频率变化；2. 调制频率范围低；3. 调制效果随时间变化；4. 每一设计调制效果不易预测；5. 调制效果不易重复。

发明内容

本实用新型克服了以上现有技术的不足，提供一种了结构稳定，运行可靠，调制性能优良的用于光纤激光器的机械调Q系统。

一种用于光纤激光器的机械调Q系统，包括连续光纤激光器1和调Q系统2两部分，其特征在于连续光纤激光器1包括：带尾纤的泵浦半导体激光器3，它的输出尾纤连接于光纤合束器4的泵浦输入端口，光纤合束器4的输出光纤端口连接高反光纤布拉格光栅5，光栅5的另一端与掺镱双包层光纤6焊接在一起，掺镱双包层光纤6的另一端与写制于保偏光纤上的低反光纤布拉格光栅7相焊接，掺镱双包层光纤6与低反光纤布拉格光栅7间有调制激光器脉冲输出的机械调Q系统8，机械调Q系统8中的压电元件由驱动电路9控制，调制信号驱动电路9用来驱动压电元件周期性按压腔内光纤以调制腔内光的偏振方向，低反光纤布拉格光栅7另一端为光纤激光器的输出端。

本实用新型采用机械结构与压电陶瓷的结合方式，对压电陶瓷实现预压，大大提高了调Q的频率上限。

本实用新型针对需要实现对压电元件的预压不同的设计，大大提高了调Q系统的设计灵活性。可以实现以往不可能的设计，机械设计减少了系统的机械复杂性，大大提高了不同频率下的调Q效果的恒定性，使其具有高调制频率；调制距离可精密控制；调制特性可用机械设计改变；良好的可靠性等优点。

附图说明

图1是本实用新型的一种示意图。

图2是本实用新型机械调Q的一种结构示意截面图。

图3是图2的A处放大图。

图4是解释本实用新型原理的弹簧-质量系统示意图。

图5是弹簧-质量系统的特性曲线示意图。

图6是一种机械调Q设计位移-频率特性曲线示意图。

图7是本实用新型输出的激光脉冲示意图。

图中标记：连续光纤激光器1，调Q系统2，带尾纤半导体泵浦激光器3，光纤合束器（combiner or WDM）4，高反射率光纤布拉格光栅5，掺镱双包层光纤6，调Q系统7、压电元件调制信号驱动电路8，低反射率光纤布拉格光栅9，压头101，垫片102，压电元件103，拉伸杆104，球面垫圈105，调节垫圈106，压板107，螺钉108，机座109，激光器光纤202，基板201。

具体实施方式

下面结合附图圣本实用新型作进一步描述。

一种用于光纤激光器的机械调Q系统，包括连续光纤激光器1和调Q系统2两部分，其特征在于连续光纤激光器1包括：带尾纤的泵浦半导体激光器3，它的输出尾纤连接于光纤合束器4的泵浦输入端口，光纤合束器4的输出光纤端口连接高反光纤布拉格光栅5，光栅5的另一端与掺镱双包层光纤6焊接在一起，掺镱双包层光纤6的另一端与写制于保偏光纤上的低反光纤布拉格光栅7相焊接，掺镱双包层光纤6与低反光纤布拉格光栅7间有调制激光器脉冲输出的机械调Q系统8，机械调Q系统8中的压电元件由驱动电路9控制，调制信号驱动电路9用来驱动压电元件周期性按压腔内光纤以调制腔内光的偏振方向，低反光纤布拉格光栅7另一端为光纤激光器的输出端。