[发明专利]一种锥形增益光纤高重频飞秒激光谐振腔及激光器

权利要求书

1.一种锥形增益光纤高重频飞秒激光谐振腔，其特征在于，包括：第一插芯、第二插芯、第三插芯、第四插芯、介质膜、锥形增益光纤和半导体可饱和吸收镜；

所述介质膜设置在所述第一插芯的端面上；所述介质膜与所述第二插芯的端面对接；所述锥形增益光纤的第一端插接所述第二插芯的尾柄；所述锥形增益光纤的第二端插接所述第三插芯的尾柄；所述半导体可饱和吸收镜固定在所述第四插芯的端面上；所述第三插芯的端面与所述半导体可饱和吸收镜对接；

所述锥形增益光纤为单锥增益光纤、双锥增益光纤或者多锥增益光纤；所述双锥增益光纤包括一个双锥区；所述多锥增益光纤包括多个双锥区；

所述双锥区包括第一光纤未拉锥区、第二光纤未拉锥区、直径渐缩区和直径渐扩区；

所述第一光纤未拉锥区的第一端与所述第二插芯的尾柄插接；所述第一光纤未拉锥区的第二端与所述直径渐缩区的第一端连接；所述直径渐缩区的第二端与所述直径渐扩区的第一端连接；所述直径渐扩区的第二端与所述第二光纤未拉锥区的第一端连接；所述第二光纤未拉锥区的第二端与所述第三插芯的尾柄插接；

所述直径渐缩区从第一端到第二端光纤直径呈渐缩趋势；所述直径渐扩区从第一端到第二端光纤直径呈渐扩趋势；所述直径渐缩区的第二端光纤直径和所述直径渐扩区的第一端光纤直径相等。

2.根据权利要求1所述的锥形增益光纤高重频飞秒激光谐振腔，其特征在于，所述单锥增益光纤包括光纤单锥区；所述光纤单锥区的第一端与所述第二插芯的尾柄插接；所述光纤单锥区的第二端与所述第三插芯的尾柄插接；所述光纤单锥区的直径从第一端到第二端呈渐缩趋势。

3.根据权利要求2所述的锥形增益光纤高重频飞秒激光谐振腔，其特征在于，所述单锥增益光纤还包括光纤未拉锥区；所述光纤未拉锥区的第一端与所述第二插芯的尾柄插接；所述光纤未拉锥区的第二端与所述光纤单锥区的第一端连接；所述光纤未拉锥区的光纤直径等于所述光纤单锥区的第一端的光纤直径。

4.根据权利要求1所述的锥形增益光纤高重频飞秒激光谐振腔，其特征在于，所述双锥区还包括一个锥腰区；

所述第一光纤未拉锥区的第一端与所述第二插芯的尾柄插接；所述第一光纤未拉锥区的第二端与所述直径渐缩区的第一端连接；所述直径渐缩区的第二端与所述锥腰区的第一端连接；所述锥腰区的第二端与直径渐扩区的第一端连接；所述直径渐扩区的第二端与所述第二光纤未拉锥区的第一端连接；所述第二光纤未拉锥区的第二端与所述第三插芯的尾柄插接；

所述直径渐缩区的第二端光纤直径、所述直径渐扩区的第一端光纤直径和所述锥腰区的光纤直径相等。

5.根据权利要求1或4所述的锥形增益光纤高重频飞秒激光谐振腔，其特征在于，多个所述双锥区以所述第二光纤未拉锥区的第二端为对称轴对称设置。

6.根据权利要求1所述的锥形增益光纤高重频飞秒激光谐振腔，其特征在于，所述锥形增益光纤高重频飞秒激光谐振腔还包括第一套管和第二套管；

所述第一套管套设在所述第一插芯、所述介质膜和所述第二插芯的外侧；

所述第二套管套设在所述锥形增益光纤的外侧；

所述第一套管还套设在所述第三插芯、半导体可饱和吸收镜和第四插芯的外侧。

7.根据权利要求1所述的锥形增益光纤高重频飞秒激光谐振腔，其特征在于，所述锥形增益光纤高重频飞秒激光谐振腔为法布里-珀罗腔。

8.根据权利要求1所述的锥形增益光纤高重频飞秒激光谐振腔，其特征在于，所述介质膜对产生的激光的反射率大于50％；所述半导体可饱和吸收镜对激光的反射率大于50％。

9.一种锥形增益光纤高重频飞秒激光器，其特征在于，包括泵浦源、波分复用器、光隔离器、偏振控制器和如权利要求1-8任意一项所述的锥形增益光纤高重频飞秒激光谐振腔，其中泵浦源为单模半导体激光器；

所述波分复用器分别与所述锥形增益光纤高重频飞秒激光谐振腔的第一插芯尾柄和所述单模半导体激光器连接；所述波分复用器用于将泵浦光耦合进谐振腔并将产生的飞秒激光脉冲输出谐振腔外；所述光隔离器与所述波分复用器连接；所述偏振控制器设置在所述泵浦光的输出端，所述偏振控制器用于调整输入谐振腔的泵浦光偏振态。