[发明专利]2-5μm波段级联软玻璃光纤中红外宽光谱激光器

权利要求书

1.2-5μm波段级联软玻璃光纤中红外宽光谱激光器，其特征在于，包括依次连接的锁模光纤激光器(1)、预放大器(2)、光纤展宽器(3)、放大器(4)、第一软玻璃光纤(5)、第2软玻璃光纤(6)，所述第1软玻璃光纤(5)与第2软玻璃光纤(6)进行熔接连接，且所述第1软玻璃光纤(5)与第2软玻璃光纤(6)及第1软玻璃光纤(5)与第2软玻璃光纤(6)的熔点用氮气制冷装置(7)；

所述锁模光纤激光器(1)用于产生2微米波段的锁模脉冲激光；

所述预放大器(2)用于将所述锁模脉冲激光的功率进行第一次预放大；

所述光纤展宽器(3)用于将第一次预放大后的锁模脉冲激光进行脉冲展宽；

所述放大器(4)用于将脉冲展宽后的锁模脉冲激光的功率进行第二次放大；

所述第一软玻璃光纤(5)用于将第二次放大后的锁模脉冲激光进行第一次光谱展宽；

第2软玻璃光纤(6)用于将第一次光谱展宽后的脉冲激光进行第2…n次的光谱展宽；

所述氮气制冷装置(7)用于将各软玻璃光纤及其熔点进行低温冷却。

2.如权利要求1所述的2-5μm波段级联软玻璃光纤中红外宽光谱激光器，其特征在于，所述氮气制冷装置(7)包括依次设置的高纯度氮气(71)、压力阀(72)、干燥管1(73)、液氮制冷装置(74)、干燥管2(75)和氟化钙窗口屏罩(76)；

所述高纯度氮气(71)的纯度为99.9999％以上；所述压力阀(72)用于控制氮气流速；所述干燥管1(73)用于第一次干燥高纯度氮气；所述液氮制冷装置(74)用于对高纯度氮气进行制冷；所述干燥管2(75)用于第二次干燥制冷后的高纯度氮气；所述氟化钙窗口屏罩(76)用于将冷却的氮气封闭在一定空间环境内。

3.如权利要求1所述的2-5μm波段级联软玻璃光纤中红外宽光谱激光器，其特征在于，所述锁模光纤激光器(1)包括可饱和吸收体(11)、增益光纤(12)、部分反射的光纤布拉格光栅(13)、波分复用器(14)、半导体激光器(15)、光纤耦合输出器(16)和光纤隔离器(17)；它们通过单模光纤依次连接构成线型腔结构，上述器件均采用光纤熔接进行连接，波分复用器(14)与半导体激光器(15)用于提供泵浦能量，增益光纤(12)用来提供增益，可饱和吸收体(11)和部分反射的光纤布拉格光栅(13)用于形成激光谐振腔，利用可饱和吸收体(11)来实现锁模激光输出，光纤耦合输出器(16)包括两个端口，其中一个端口用于输出锁模脉冲激光，另一个端口用于探测锁模脉冲激光的稳定性，光纤隔离器(17)用于隔离后续光路的形成的反馈光；

所述锁模光纤激光器(1)采用被动锁模的方式来实现；所述可饱和吸收体(11)采用的是调制深度为20％、弛豫时间为10％的可饱和吸收镜；所述增益光纤(12)采用的是单模掺铥光纤；所述半导体激光器(15)的激光波段为1570nm。

4.如权利要求1所述的2-5μm波段级联软玻璃光纤中红外宽光谱激光器，其特征在于，所述预放大器(2)包括793nm半导体激光器(21)、光纤合束器(22)、单模双包层掺铥光纤(23)和光纤隔离器(24)，793nm半导体激光器(21)用于产生泵浦光，光纤合束器(22)用于将所述泵浦光和锁模脉冲激光耦合输入掺铥光纤(23)，掺铥光纤(23)用于在泵浦光的泵浦下，为锁模脉冲激光提供增益介质，实现锁模脉冲激光功率的预放大，然后将预放大后的锁模脉冲激光通过所述光纤隔离器(24)进入光纤展宽器(3)，所述光纤隔离器(24)用于隔离后续光路形成的反馈光，上述器件均采用光纤熔接进行连接。

5.如权利要求1所述的2-5μm波段级联软玻璃光纤中红外宽光谱激光器，其特征在于，所述光纤展宽器(3)设于所述预放大器(2)和所述放大器(4)之间，所述光纤展宽器(3)来提供正色散以展宽脉冲宽度。