[发明专利]一种超连续谱光纤激光器

说明书

技术领域

本发明涉及激光器领域，特别是涉及一种超连续谱光纤激光器。

背景技术

全光纤结构超连续谱激光器通常是利用某一波长具有较高峰值功率的脉冲光纤激光泵浦高非线性光纤来实现超连续谱激光输出的。得益于高功率超短脉冲光纤激光器和高非线性石英光子晶体光纤的飞速发展，目前利用近红外激光作为泵浦光的超连续谱激光光谱范围可从400nm一直延伸到2000nm以上，平均功率可达数十瓦。为进一步提高全光纤结构超连续谱激光的输出功率，需要解决的难点问题是如何实现将泵浦激光高效率地耦合进入光子晶体光纤。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种超连续谱光纤激光器，用以解决现有的高功率超连续谱光纤激光器泵浦光耦合效率低的问题，实现高泵浦光耦合效率的高功率超连续谱激光输出。

为解决上述技术问题，本发明中的一种超连续谱光纤激光器，包括脉冲激光种子源、功率预放大器、第一模场匹配器、功率主放大器、第二模场匹配器以及光子晶体光纤；

所述脉冲激光种子源发出的第一脉冲激光经过所述功率预放大器，得到第二脉冲激光；所述第二脉冲激光经过所述第一模场匹配器，得到第三脉冲激光；所述第三脉冲激光经过所述功率主放大器，得到第四脉冲激光；所述第四脉冲激光经过所述第二模场匹配器耦合进入所述光子晶体光纤产生超连续谱激光；

所述第一模场匹配器，用于提高所述第二脉冲激光的光束质量；

所述第二模场匹配器，用于减小所述第四脉冲激光进入所述光子晶体光纤的耦合损耗。

可选地，所述第二模场匹配器，还用于提高所述第四脉冲激光的光束质量。

具体地，所述第二脉冲激光的功率大于所述第一脉冲激光的功率；

所述第三脉冲激光的光束质量优于所述第二脉冲激光的光束质量；

所述第四脉冲激光的功率大于所述第三脉冲激光的功率；

所述超连续谱激光的光束质量大于所述第四脉冲激光的光束质量。

可选地，所述脉冲激光种子源为以下任意一种：

带尾纤的增益开关半导体激光器、调Q脉冲光纤激光器、被动锁模光纤激光器和主动锁模光纤激光器。

可选地，所述功率预放大器为一级或多级放大结构；其中，放大级数由所述脉冲激光种子源的输出功率确定。

可选地，所述第一模场匹配器的输入尾纤与所述功率预放大器的输出尾纤参数一致。

可选地，所述第一模场匹配器的输出尾纤为单包层单模无源光纤。

可选地，所述第二模场匹配器的输入尾纤与所述功率主放大器的输出尾纤参数一致。

可选地，所述第二模场匹配器的输出尾纤为单包层单模无源光纤。

可选地，所述第一模场匹配器和所述第二模场匹配器采用熔融拉锥熔接或热扩芯熔接方式制成，并利用达到预设折射率的紫外固化胶封装；

所述第二模场匹配器与所述光子晶体光纤采用直接熔接方式连接，并利用达到预设折射率的紫外固化胶封装所述第二模场匹配器与所述光子晶体光纤的熔接点。

本发明有益效果如下：

本发明的激光器通过第一模场匹配器提高超连续谱光纤激光器泵浦源输出泵浦激光的光束质量，通过第二模场匹配器提高耦合效率，从而有效提高超连续谱激光器的输出功率和热管理能力。

附图说明

图1是本发明实施例中一种超连续谱光纤激光器的结构示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种超连续谱光纤激光器，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定本发明。

如图1所示，本发明实施例中一种超连续谱光纤激光器，包括脉冲激光种子源1、功率预放大器2、第一模场匹配器3、功率主放大器4、第二模场匹配器5以及光子晶体光纤6；

所述脉冲激光种子源1发出的第一脉冲激光经过所述功率预放大器2，得到第二脉冲激光；所述第二脉冲激光经过所述第一模场匹配器3，得到第三脉冲激光；所述第三脉冲激光经过所述功率主放大器4，得到第四脉冲激光；所述第四脉冲激光经过所述第二模场匹配器5耦合进入所述光子晶体光纤6产生超连续谱激光。

所述第一模场匹配器3，用于提高进入所述功率主放大器4的激光的光束质量，从而提高所述第四脉冲激光的光束质量，即超连续谱激光器泵浦激光的光束质量；

所述第二模场匹配器5，用于减小所述第四脉冲激光进入所述光子晶体光纤6的耦合损耗。