[发明专利]一种自调制的双波长全光纤脉冲激光器

说明书

本发明公开了一种自调制的双波长全光纤脉冲激光器,涉及激光器技术领域，包括用于产生连续激光的掺Yb³⁺光纤激光泵浦源、用于实现激光跃迁辐射的双包层掺Ho³⁺ZBLAN光纤，所述掺Yb³⁺光纤激光泵浦源和双包层掺Ho³⁺ZBLAN光纤之间依次刻写有第一光纤光栅和第二光纤光栅。本方案能够实现稳定的～2μm和～3μm波段脉冲激光输出，并且无需任何额外调制器件，激光器结构简单、易于调节安装。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，尤其涉及一种自调制的双波长全光纤脉冲激光器。

背景技术

2～5μm波段的中红外激光覆盖了重要的2～5μm的大气传输窗口，可用于国防、大气、安全和工业等领域，并且许多重要分子的强烈振动跃迁也位于该波段，因此可应用于医学、光谱学、化学和生物传感等领域；光纤激光器是一种高性能新型激光器，具有激光阀值低、体积小、结构简单紧凑、易于集成等优点，因此发展中红外光纤激光器具有非常重要的科研意义和应用价值。

近年来，中红外光纤激光器取得了快速的发展，工作波长主要集中在2μm和3μm，相比于连续光，脉冲光能在中低平均功率下获得极高的重复频率和峰值功率，且光束质量保持较好，适用于材料加工、激光手术、激光武器等领域；调Q和增益调制是实现nm和μm级脉冲的主要技术手段，但大部分都是针对单波长脉冲光纤激光器，对于双波长脉冲光纤激光器，其具有可提供灵活、可选、便利、高效光源优点，在科学研究、生物医疗、激光雷达、激光对抗等领域具有重要的价值和意义。

现有双波长脉冲输出实现方法：1.利用声光晶体(AOM)实现了双波长(2μm和3μm)输出的主动调Q脉冲光纤激光器，并通过调Q导引增益调制实现双波长脉冲输出；2.利用半导体可饱和吸收体(SESAM)实现双波长被动调Q脉冲输出；3.利用1150nm的连续和脉冲泵浦源级联增益调制方法实现了双波长脉冲输出。

上述双波长脉冲输出实现方法都需要在谐振腔内或者腔外加入主动或者被动调制器件，此类方法增加了双波长脉冲光纤激光器的复杂程度，导致激光产生效率低且不易安装调节。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种自调制的双波长全光纤脉冲激光器，能够产生稳定的2μm和3μm波段脉冲激光输出，并且无需任何额外调制器件，使激光器结构简单、易于调节安装。

本发明采用的技术方案如下：

一种自调制的双波长全光纤脉冲激光器,包括用于产生连续激光的掺Yb³⁺光纤激光泵浦源、用于实现激光跃迁辐射的双包层掺Ho³⁺ZBLAN光纤，所述掺Yb³⁺光纤激光泵浦源和双包层掺Ho³⁺ZBLAN光纤之间依次刻写有第一光纤光栅和第二光纤光栅。

进一步的，所述第一光纤光栅和第二光纤光栅对掺Yb³⁺光纤激光泵浦源产生的激光高透；所述第一光纤光栅(2)对～3μm激光高反，所述和第二光纤光栅(3)对～2μm激光高反。

进一步的，所述双包层掺Ho³⁺ZBLAN光纤输出端的端面垂直切割以提供4％的菲涅尔反射。

进一步的，所述第一光纤光栅与双包层掺Ho³⁺ZBLAN光纤直角端面之间形成第一谐振腔，所述第二光纤光栅和双包层掺Ho³⁺ZBLAN光纤直角端面之间形成第二谐振腔。

进一步的，所述双包层掺Ho³⁺ZBLAN光纤尾部作为双波长激光的输出端。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：