[发明专利]一种2微米波段全保偏混合锁模超短脉冲光纤激光器

摘要

本发明请求保护一种2微米波段全保偏混合锁模超短脉冲光纤激光器，属于激光技术以及非线性光学领域。主要包括激光泵浦源、保偏泵浦合束器、保偏掺铥或保偏铥钬共掺光纤、保偏环形器、保偏隔离器、可饱和吸收体或可饱和吸收镜、保偏耦合器、保偏无源光纤等。本发明利用掺铥或掺钬或铥钬共掺光纤作为增益介质，可饱和吸收体或可饱和吸收镜同“8”字形谐振腔结合共同作为被动锁模器件，实现了2微米波段、低功率泵浦、全保偏、混合锁模超短脉冲的输出。本发明结构实现了全光纤焊接，具有泵浦功率低、锁模稳定、结构简单、系统锁模稳定可靠的优点，既可作为性能优良的激光光源使用，也可作为信号种子源进行进一步放大。 1

主权项

1.一种2微米波段全保偏混合锁模超短脉冲光纤激光器，其特征在于：包括用于产生激光的激光泵浦源(1)、用于将泵浦激光耦合到谐振腔中的保偏输入耦合器(2)、用于产生2微米输出激光的保偏增益光纤(3)、用于将光信号进行分路以及合路的保偏定向耦合器(4)、混合锁模吸收装置、用于对功率进行分配的三端口保偏耦合器(7)及保偏无源光纤(8)；其中，

所述激光泵浦源(1)的输出端连接保偏输入耦合器(2)的泵浦输入端a，保偏输入耦合器(2)的输出端b连接保偏增益光纤(3)的一端，保偏增益光纤(3)的另一端连接保偏定向耦合器(4)的输入端c，保偏定向耦合器(4)的直通输出端d连接混合锁模吸收装置，混合锁模吸收装置的输出端连接三端口保偏耦合器(7)的输入端j，三端口保偏耦合器(7)的输出端有两路，一路作为锁模超短脉冲激光脉冲的输出端l，输出端l连接第二保偏隔离器(11)的输入端n，另一路作为输出端k与保偏定向耦合器(4)的隔离端m相连，其中各部件之间均通过保偏无源光纤(8)进行连接；

所述混合锁模吸收装置包括：“8”字形腔、用于锁模的可饱和吸收体(9)或可饱和吸收镜(6)，当混合锁模吸收装置为可饱和吸收体(9)时，在所述可饱和吸收体(9)与三端口保偏耦合器(7)之间还设置有第一保偏隔离器；当混合锁模吸收装置为可饱和吸收镜(6)时，在所述可饱和吸收镜(6)与三端口保偏耦合器(7)之间还设置有第一保偏隔离器保偏环形器(5)。

2.根据权利要求1所述的一种2微米波段全保偏混合锁模超短脉冲光纤激光器，其特征在于：所述激光泵浦源(1)的激光源为中心波长1570nm、输出功率1W的单模铒镱共掺光纤激光器。

3.根据权利要求1或2所述的一种2微米波段全保偏混合锁模超短脉冲光纤激光器，其特征在于：所述的保偏增益光纤(3)的稀土掺杂元素为铥或钬或铥钬共掺。

4.根据权利要求1或2所述的一种2微米波段全保偏混合锁模超短脉冲光纤激光器，其特征在于：所述保偏无源光纤(8)采用包括专用于传播2微米激光的PM1950光纤和PM2000光纤，并且各部件之间均采用纤芯对齐的方式通过保偏熔接机直接熔接在一起。

5.根据权利要求1所述的一种2微米波段全保偏混合锁模超短脉冲光纤激光器，其特征在于：所述可饱和吸收镜(6)为半导体可饱和吸收镜、碳纳米管可饱和吸收镜、石墨烯可饱和吸收镜、氧化石墨烯可饱和吸收镜以及拓扑绝缘体可饱和吸收镜中的一种。

6.根据权利要求1或2所述的一种2微米波段全保偏混合锁模超短脉冲光纤激光器，其特征在于：所述可饱和吸收体(9)为半导体可饱和吸收体、碳纳米管可饱和吸收体、石墨烯可饱和吸收体、氧化石墨烯可饱和吸收体以及拓扑绝缘体可饱和吸收体中的一种。

7.根据权利要求1或2所述的一种2微米波段全保偏混合锁模超短脉冲光纤激光器，其特征在于：保偏输入耦合器(2)可以为保偏合束器或保偏波分复用器。

8.根据权利要求7所述的一种2微米波段全保偏混合锁模超短脉冲光纤激光器，其特征在于：所述的保偏定向耦合器(4)包括50:50保偏定向耦合器。

9.根据权利要求1所述的一种2微米波段全保偏混合锁模超短脉冲光纤激光器，其特征在于：所述第二保偏隔离器(11)的输入端n占30％，另一输出端k与50：50保偏定向耦合器4的隔离端m相连并占70％。