[发明专利]一种基于非线性光学环形镜的高能锁模光纤激光器

说明书

本发明实施例涉及光学技术领域，具体公开了一种基于非线性光学环形镜的高能锁模光纤激光器，包括包括：两个多模半导体激光器串联构成泵浦源；一个保偏光束耦合泵浦源进腔；大模场掺铥光纤作为增益光纤，为激光器提供反转粒子；包层光功率剥离器，来滤除未吸收的多余泵浦光；保偏光纤耦合，输出一半脉冲，其余作为正反馈在环路内振荡；保偏的无源光纤，用于提供非线性相移；保偏环行，用于保证线性回路的单向工作。本发明针对传统2μm掺铥光纤激光器的输出能量低的缺点，对激光器结构参数进行了优化，激光器采用全保偏结构，并考虑到调制深度与调制周期，通过实验选定最优的产生非线性相移的保偏无源光纤长度。

技术领域

本发明实施例涉及光学技术领域，具体是一种基于非线性光学环形镜的高能锁模光纤激光器。

背景技术

目前，2μm激光光源处于大气窗口，且在人眼安全波段，所以在激光医疗、大气探测等多个领域都有出色的发展前景，并且还可以作为大功率激光器的种子源。而传统的2μm激光器有具有环境稳定性弱、单脉冲能量不高等缺点。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于非线性光学环形镜的高能锁模光纤激光器，以解决现有2μm激光器脉冲能量较低，环境稳定性差的问题的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种基于非线性环形镜的锁模掺铥光纤激光器，以获得μJ量级的脉冲能量，W量级的平均功率，并且功率稳定性高，数值偏差小。具体的，本发明提供了一种基于非线性光学环形镜的高能锁模光纤激光器；所述的激光器包括：两个790nm多模半导体激光器，两个790nm多模半导体激光器通过串联作为泵浦源；

一个790/2000nm的保偏合束器，所述保偏合束器用于将泵浦源耦合进腔内；

长度为1.5m的大模场掺铥光纤，所述大模场掺铥光纤作为增益光纤为激光器提供反转粒子；

一个包层功率剥除器，所述包层功率剥除器用于过滤掉未被吸收的泵浦光；

一支分束比为2×2的保偏光纤耦合器；

一支保偏光纤输出耦合器；

一段保偏无源光纤；以及

一支保偏光环行器；

其中，将790nm的泵浦源串联后接入传输光纤，而后依次接入1.5m保偏掺铥增益纤、包层光功率剥离器、保偏环形器、保偏光纤耦合器左侧的一端，左侧另一端接入保偏光纤输出耦合器，次耦合器一端用于输出，另一端接回LD端形成环路；保偏光纤耦合器右侧两端之间接入100m保偏无源光纤。

在本发明提供的一个实施例中，所述的保偏光纤耦合输出器分光比为50:50。

在本发明提供的一个实施例中，所述保偏光纤耦合器分束比为30:70。

在本发明提供的一个实施例中，所述保偏无源光纤用于提供非线性相移，长度为100m，纤芯直径为7μm，包层直径为125μm。

在本发明提供的一个实施例中，所述的保偏光环行器用于保证线性环单向运行，且1端到2端插损为0.89dB。

在本发明提供的一个实施例中，腔内各元器件尾纤共计11.5m，总腔长128m，激光器工作在大负色散区域。

在本发明提供的一个实施例中，所述大模场掺铥光纤的包层形状为八边形，对790nm泵浦光的吸收系数为4.7dB/m。

在本发明提供的一个实施例中，所述LD水冷温度为12℃。

与现有技术相比，本发明实施例的有益效果是：