[发明专利]超短脉冲光纤激光器

说明书

本发明属于激光技术领域。公开一种超短脉冲光纤激光器，包括泵浦源、与泵浦源连接的光纤波分复用器、与光纤波分复用器输出公共端熔接的增益光纤、以及用于对增益光纤输出的光进行偏振态调节的第一λ/4波片、用于将第一λ/4波片输出的光分成两路光的偏振分光镜、用于对偏振分光镜输出的一路光进行偏振态调节的第二λ/4波片、设置于偏振分光镜与第二λ/4波片之间用于保证腔内光单向运转的自由空间隔离器、设置于腔内任意位置用于选择光谱带宽的光谱滤波器、其中第二λ/4波片的输出端与光纤波分复用器的输入端相接。本发明采用λ/4波片进行锁模，不易受外界环境的影响，从而保证了系统稳定性，更适合于产品的应用。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，尤其涉及超短脉冲光纤激光器。

背景技术

近年来随着激光技术的飞速发展，皮秒、飞秒等超短脉冲光纤激光器由于其具备阈值低、噪声小、信噪比高、结构紧凑、无需水冷等特点，而受到学术界的青睐。同时由于其峰值功率高，作用时间短，加工热效应小等优点，而逐步成为激光加工业的热点。大量实验和研究表明，全正色散结构的光纤激光器更有利于产生高功率，大能量的超短脉冲激光。

现有的全正色散结构光纤激光器通常采用偏振控制器调节腔内偏振态，实现锁模，从而获得超短脉冲激光。例如《非线性偏振旋转光纤激光器的原理与关键技术》(光通信技术，2013年第7期)、《All-fiber all-normal dispersion laser with a fiber-basedLyot filter》(OPTICS LETTERS，2010年第35卷第8期)等文献中都公开了通过偏振控制器改变腔内光的偏振态，获得超短脉冲的全正色散结构光纤激光器。另有一些文献中公开的光纤激光器，采用偏振控制器，或在腔内加入λ/4和λ/2波片组合来实现锁模。

上述文献都给出了基于偏振控制器进行锁模从而获得超短脉冲的方案，然而这些方案都是基于实验室基础做出的，由于偏振控制器容易受周围环境因素如温度、震动等的影响，从而会影响到锁模状态的稳定性，长时间工作，锁模状态会发生变化；而在腔内使用λ/4和λ/2波片组合的方案则会由于器件的增多而增加系统的不稳定因素。如果将上述方案应用于产品，系统稳定性仍有缺陷，因此需要设计出更为有效合理的激光器结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种系统稳定性更高的超短脉冲光纤激光器。

为解决该问题，本发明提供一种超短脉冲光纤激光器，包括泵浦源、与泵浦源连接的光纤波分复用器、及与光纤波分复用器输出公共端熔接的增益光纤，所述泵浦源经光纤波分复用器将泵浦光耦合至增益光纤中产生激光增益，该激光器还包括：

用于对增益光纤输出的光进行偏振态调节的第一λ/4波片；

用于将第一λ/4波片输出的光分成两路光的偏振分光镜；

用于对偏振分光镜输出的一路光进行偏振态调节的第二λ/4波片；

设置于偏振分光镜与第二λ/4波片之间用于保证腔内光单向运转的自由空间隔离器；

以及设置于腔内任意位置用于选择光谱带宽的光谱滤波器；

所述第二λ/4波片的输出端与光纤波分复用器的输入端相接。

进一步地，所述偏振分光镜输出的另一路光耦合为激光器的输出。

进一步地，所述光谱滤波器设置于第一λ/4波片与偏振分光镜之间。

进一步地，所述光谱滤波器设置于偏振分光镜与第二λ/4波片之间。

进一步地，所述第二λ/4波片的输出端与光纤波分复用器之间设置分光耦合器，所述分光耦合器输出的一路光在腔内循环，另一路光耦合为激光器的输出。

进一步地，所述光谱滤波器设置于第一λ/4波片与偏振分光镜之间。