[发明专利]光纤激光系统以及脉冲激光产生方法

说明书

本发明提供一种光纤激光系统，包括光纤激光单元、激光检测装置、控制装置。光纤激光单元输出一激光，包含似噪音脉冲激光、锁模脉冲激光或是连续波激光。激光检测装置为一透镜及一光二极管，该光二极管吸收该光纤激光单元输出的该激光，产生对应于双光子吸收效应的输出信号。控制装置读取该光二极管的输出信号，并依照预设值自动调整该光纤激光单元以得到该激光是该似噪音脉冲激光或是该锁模脉冲激光。本发明还提供一种脉冲激光产生方法。

技术领域

本发明涉及一种光纤激光，尤其涉及一种光纤激光系统以及脉冲激光产生方法，可以自动输出所选择的脉冲激光。

背景技术

超快激光源在产业、学术研究及医疗应用上的重要性与日俱增，因此使用者对于稳定可靠的脉冲激光源的需求也日益增长。

光纤激光有体积小、重量轻、散热好、光束质量佳、能源转换效率高等优点，因此光纤激光作为皮秒级及飞秒级的脉冲光源逐渐得到重视。

光纤激光在操作上可以产生包括锁模脉冲(mode-lock pulse)与似噪音脉冲(noise-like pulse)的模式。其中似噪音脉冲已被证实在光学同调断层扫描(opticalcoherence tomography,OCT)及激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdownspectroscopy,LIBS)中，皆有不错的表现。

传统方式需用人工调整激光共振腔内的偏振控制元件的方式，将光纤激光从连续波输出切换至脉冲输出，此种方式较为费时且并较难及时定位于获得所需脉冲激光的偏振调控位置。

现有的自动控制方式为了能在光纤激光中获得似噪音脉冲或是锁模脉冲输出，其需要花费较多时间及经由后端仪器同步监测各参数，如光谱宽度、脉冲序列、自相关干涉图等等，才能调整与确认出所要的模式。

若能建构一套自动输出所需脉冲的激光系统，对于使用者将更添便利性。

发明内容

本发明是针对光纤激光单元可以输出似噪音脉冲(Noise-like pulse)或锁模脉冲(Mode-locked pulse)两种具不同特性的脉冲光束。本发明利用双光子吸收的特性，可以自动简易选择似噪音脉冲或锁模脉冲的输出。

依照一实施例，本发明提供一种光纤激光系统，包括光纤激光单元、激光检测装置、控制装置。光纤激光单元输出一激光，包含似噪音脉冲激光、锁模脉冲激光或是连续波激光。激光检测装置为一透镜及一光二极管，所述光二极管吸收所述光纤激光单元输出的所述激光，产生对应于双光子吸收效应的输出信号。控制装置读取所述光二极管的输出信号，并依照预设值自动调整所述光纤激光单元以得到所述激光是所述似噪音脉冲激光或是所述锁模脉冲激光。

依照一实施例，对于所述的光纤激光系统，所述光二极管的输出信号是二个确定电压值对应于不同脉冲之双光子吸收状态。

依照一实施例，对于所述的光纤激光系统，是利用一设定值来选择其中一种脉冲激光。

依照一实施例，对于所述的光纤激光系统，所述控制装置是由电脑系统，用以调整所述光纤激光单元中用以改变偏振态的光学元件，而得到所需的脉冲激光。

依照一实施例，对于所述的光纤激光系统，所述光纤激光单元是非线性偏极化旋转光纤激光单元或是非线性放大回圈镜光纤激光单元。

依照一实施例，对于所述的光纤激光系统，所述光纤激光单元是非线性偏极化旋转光纤激光单元，包括偏振分光单元，利用所述控制装置调整激光共振腔内之偏振态，使其得以形成脉冲激光输出。