[发明专利]一种双向级联泵浦掺钬保偏光纤飞秒激光器

权利要求书

1.一种双向级联泵浦掺钬保偏光纤飞秒激光器，其特征在于它包括半导体激光器(1)、(1+1)×1泵浦合束器(2)、第一增益光纤(3)、包层功率剥离器(4)、第二增益光纤(5)、第三增益光纤(6)、输出耦合器(7)、色散补偿光纤(8)、保偏双纤准直器(9)、非互易相移器、偏振分束器(12)和平面端镜(13)；

所述的半导体激光器(1)、(1+1)×1泵浦合束器(2)、第一增益光纤(3)、包层功率剥离器(4)、第二增益光纤(5)、第三增益光纤(6)、输出耦合器(7)、色散补偿光纤(8)和保偏双纤准直器(9)构成全保偏非线性放大光纤环路；

所述的非互易相移器、偏振分束器(12)和平面端镜(13)构成空间反射臂；所述的非互易相移器由45°法拉第旋转器(10)和相位延迟片(11)依次排列构成；

半导体激光器(1)输出一级泵浦光，经(1+1)×1泵浦合束器(2)耦合进入第一增益光纤(3)，产生沿光纤环路逆时针和顺时针双向传输的1.94μm～1.95μm波段作为双向传输的二级泵浦源，逆时针传输的二级泵浦源与剩余一级泵浦光入射至包层功率剥离器(4)，剩余一级泵浦光经包层功率剥离器(4)剥除；

双向传输的二级泵浦源分别泵浦第二增益光纤(5)和第三增益光纤(6)共同激发产生2.05μm波段的双向信号光；逆时针传输的2.05μm波段信号光经过输出耦合器(7)分束，一部分逆时针传输信号光输出腔外，另一部分逆时针传输信号经过色散补偿光纤(8)，与顺时针传输的2.05μm信号光在保偏双纤准直器(9)合束准直进入空间反射臂；

合束后的信号光依次经过非互易相移器和偏振分束器(12)，竖直偏振分量在偏振分束器(12)反射输出，经偏振分束器(12)透射的水平偏振分量经平面端镜(13)反射回原路，然后经保偏双纤准直器(9)分束重新返回全保偏非线性放大光纤环路，经第一增益光纤(3)、第二增益光纤(5)及第三增益光纤(6)的非平衡放大和色散补偿光纤(8)的色散管理，多次往复实现稳定锁模；

所述的半导体激光器(1)为105/125光纤耦合输出的30W，790nm半导体激光器；

所述的(1+1)×1泵浦合束器(2)包括泵浦端、信号输入端和信号输出端，泵浦纤型号：105/125多模光纤，信号输入端和输出端光纤纤型号：IXF-2CF-PAS-PM-6-130-0.21，信号光插入损耗0.8dB；

所述的第一增益光纤(3)为保偏掺铥双包层光纤IXF-2CF-Tm-PM-6-130，长度为90cm，包层吸收系数为4.2dB/m@790nm；所述的第二增益光纤(5)和第三增益光纤(6)均为保偏掺钬单包层光纤IXF-HDF-PM-8-125，长度分别取66和50cm，纤芯吸收系数约为58dB/m@1950nm；

所述的包层功率剥离器(4)的尾纤型号：IXF-2CF-PAS-PM-6-130-0.21；

所述的输出耦合器(7)的尾纤型号：PM1950，功率分束比为10:90，10％输出端用于输出飞秒脉冲序列；

所述的色散补偿光纤(8)为PM2000D光纤；

所述的保偏双纤准直器(9)由双保偏尾纤、准直透镜和沃拉斯顿棱镜构成，工作距离为80mm，光斑直径为450μm，双保偏尾纤慢轴以90°对准，经准直透镜准直后分别与内置沃拉斯顿棱镜的s偏振和p偏振方向对准，具有偏振合束和准直输出功能；尾纤型号：PM1950；

所述的相位延迟片(11)为四分之一波片；

所述的平面端镜(13)为平面双色镜，所述的平面端镜(13)的镀膜对1.90μm～1.98μm波段透过率95％，对2μm～2.2μm波段反射率为99％；

所述的半导体激光器(1)、(1+1)×1泵浦合束器(2)、第一增益光纤(3)及包层功率剥离器(4)构成双向级联泵浦装置。