專利名稱：一種超低閾值自啟動鎖模的全光纖激光器的制作方法
一種超低閾值自啟動鎖模的全光纖激光器[技術領域]
本發(fā)明涉及一種超低閾值自啟動鎖模的全光纖激光器，屬于激光技術領域。[背景技術]
光纖激光器具有體積小、重量輕、易于集成化的優(yōu)點。將光纖激光器作為種子源進行放大能夠獲得高功率、性能穩(wěn)定的激光脈沖。能夠應用在工業(yè)切割、激光打標、激光武器、生物探測等領域。對于采用非線性偏振旋轉效應實現(xiàn)鎖模的光纖激光器，由于利用了光脈沖的偏振角度與光強度之間的非線性關系，所以需要較高的泵浦光功率才能夠實現(xiàn)鎖模，并且這種光纖激光器不能在較低的泵浦功率下實現(xiàn)自啟動鎖模，且不能保證每次啟動鎖模的狀態(tài)都相同，穩(wěn)定性不好，在工業(yè)應用中造成了極大的不便，限制了它的應用范圍，還有非線性偏振旋轉鎖模的激光器需要人工手動調節(jié)偏振控制器來實現(xiàn)鎖模，操作繁雜，這也造成了這種激光器在生產中的人工成本高昂，不利于推廣應用。
對于現(xiàn)有的半導體可飽和吸收反射鏡(簡稱:SESAM)鎖模的光纖激光器，在激光器運轉過程中，激光長期照射SESAM的一個區(qū)域，會降低SESAM的使用壽命。如果可以降低鎖模的泵浦閾值，降低SESAM承受的光強，可以延長SESAM鎖模激光器的壽命。而且單純SESAM鎖模的激光器難以得到低重復頻率的鎖模脈沖。而對于環(huán)形非線性反射鏡(簡稱:Sagnac)，它能夠通過利用光在環(huán)形鏡中的非線性相移，不同強度的光產生不同的相移量，當光強使得相移為η時，可以有最大的透過率，其他強度的光的透過率較小，這相當于獲得了可飽和吸收體的性質，而且可以具有較低的鎖模閾值，脈沖的穩(wěn)定性也很優(yōu)越，但是由于單純使用環(huán)形非線性反射鏡的激光器，需要在腔內加入偏振控制器來完成鎖模，所以它和非線性偏振旋轉鎖模一樣使用起來不方便。
因此，有必要解決如上問題。[發(fā)明內容]
本發(fā)明克服了上述技術的不足，提供了一種超低閾值自啟動鎖模的全光纖激光器，其通過在一個激光腔內結合半導體可飽和吸收反射鏡與環(huán)形非線性反射鏡兩種窄化脈沖的方式，使得激光器兼具兩者的優(yōu)點，既能夠實現(xiàn)自啟動，又能夠獲得穩(wěn)定的鎖模脈沖，還有很低的泵浦閾值，能夠延長半導體可飽和吸收反射鏡的使用壽命。這種結構的激光器還具有脈沖寬度可調節(jié)、可實現(xiàn)低重復頻率輸出、可輸出高斯型光譜等優(yōu)點，而且通過將半導體可飽和吸收鏡與光纖封裝，可以實現(xiàn)全光纖的鎖模激光器，輸出脈沖進一步壓縮后可以得到飛秒量級，能夠作為性能優(yōu)質的種子源進行放大，用于工業(yè)切割、軍事武器、生物分子探測、光譜成像等領域。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了下列技術方案:
—種超低閾值自啟動鎖模的全光纖激光器，包括有用于產生泵浦光的泵浦源1，用于產生激光增益所需的粒子數(shù)反轉的增益光纖3，用于非線性吸收、誘導鎖模自啟動的半導體可飽和吸收反射鏡4，以及用于非線性反射以鉗制激光腔內鎖模脈沖峰值功率的環(huán)形非線性反射鏡6，所述環(huán)形非線性反射鏡6入射端通過增益光纖3與半導體可飽和吸收反射鏡4連接形成激光諧振腔，在激光諧振腔上設有用于將泵浦源I的泵浦光注入激光諧振腔的波分復用器2和用于耦合輸出鎖模脈沖的光纖耦合器5，所述波分復用器2上設有一泵浦光輸入端、一信號入射端和一復用端，所述波分復用器2的泵浦光輸入端與泵浦源I輸出端連接，波分復用器2的信號入射端、復用端分別連接在激光諧振腔內，所述光纖耦合器5上設有一輸入端、一直通輸出端和一I禹合輸出端，光纖I禹合器5的輸入端、直通輸出端分別連接在激光諧振腔內，光纖耦合器5的耦合輸出端作為鎖模脈沖輸出端。作為優(yōu)化實施方案，所述波分復用器2、光纖耦合器5都設置在環(huán)形非線性反射鏡6與增益光纖3之間，光纖耦合器5輸入端與環(huán)形非線性反射鏡6入射端連接，光纖耦合器5直通輸出端與波分復用器2的信號入射端連接，波分復用器2的復用端與增益光纖3連接。作為優(yōu)化實施方案，所述波分復用器2設置在環(huán)形非線性反射鏡6與增益光纖3之間，所述光纖耦合器5設置在增益光纖3與半導體可飽和吸收反射鏡4之間，波分復用器2的信號入射端與環(huán)形非線性反射鏡6入射端連接，波分復用器2的復用端與增益光纖3 —端連接，增益光纖3另一端與光纖耦合器5的輸入端連接，光纖耦合器5直通輸出端與半導體可飽和吸收反射鏡4連接。作為優(yōu)化實施方案，所述波分復用器2設置在環(huán)形非線性反射鏡6與增益光纖3之間，所述光纖耦合器5設置在增益光纖3與半導體可飽和吸收反射鏡4之間，波分復用器2的信號入射端與環(huán)形非線性反射鏡6入射端連接，波分復用器2的復用端與增益光纖3 —端連接，增益光纖3另一端與光纖耦合器5的直通輸出端連接，光纖耦合器5的輸入端與半導體可飽和吸收反射鏡4連接。作為優(yōu)化實施方案，所述波分復用器2設置在半導體可飽和吸收反射鏡4與增益光纖3之間，所述光纖耦合器5設置在增益光纖3與環(huán)形非線性反射鏡6之間，波分復用器2的信號入射端與半導體可飽和吸收反射鏡4連接，波分復用器2的復用端與增益光纖3 —端連接，增益光纖3另一端與光纖耦合器5的直通輸出端連接，光纖耦合器5的輸入端與環(huán)形非線性反射鏡6入射端連接。作為優(yōu)化實施方案，所述光纖耦合器5、波分復用器2都設置在半導體可飽和吸收反射鏡4與增益光纖3之間，光纖耦合器5的輸入端與半導體可飽和吸收反射鏡4連接，光纖耦合器5的直通輸出端與波分復用器2的信號輸入端連接，波分復用器2的復用端與增益光纖3連接。如上所述的環(huán)形非線性反射鏡6為通過將一個2X2的光纖耦合器的兩個輸出端連接構成，環(huán)形非線性反射鏡6上設有一可用于輸出鎖模脈沖的剩余端。作為優(yōu)化，所述環(huán)形非線性反射鏡6的環(huán)路部分設有用于增加腔長以調節(jié)激光器的重復頻率的單模光纖7。如上所述的增益光纖3為摻稀土元素離子單模增益光纖或拉曼增益光纖。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:1、本激光器的泵浦光功率閾值低，只需要很低的泵浦光功率就可以實現(xiàn)鎖模，可以降低激光腔內的非線性效應。2、本激光器利用半導體可飽和吸收反射鏡與光纖封裝實現(xiàn)全光纖的鎖模激光器，在光纖激光腔中加入環(huán)形非線性反射鏡，環(huán)形非線性反射鏡的非線性反射有助于降低飽和吸收的閾值，形成穩(wěn)定的鎖模自啟動，不需要人工調校，使用方便，適合工業(yè)化生產。3、本激光器利用環(huán)形非線性反射鏡的非線性反射率對光纖激光腔內峰值功率產生鉗制作用，確保自啟動鎖模脈沖的高穩(wěn)定性，獲得穩(wěn)定性好的鎖模脈沖序列，同時降低鎖模脈沖強度漲落及相位噪聲。4、本激光器利用環(huán)形非線性反射鏡的非線性環(huán)形反射實現(xiàn)鎖模脈沖峰值功率鉗制，利于克服脈沖漲落對半導體可飽和吸收反射鏡可能的損傷。5、本激光器可以通過調節(jié)泵浦光功率來方便地調節(jié)脈沖寬度，增加泵浦光，光纖激光輸出脈沖寬度變寬。6、本激光器在低泵浦閾值下鎖模自啟動，可克服光纖非線性B積分對脈沖寬度的影響，輸出脈沖易于壓縮，得到脈沖對比度高的純凈的飛秒脈沖。7、本激光器實現(xiàn)超低閾值的自啟動鎖模，適合低重復頻率光纖激光的鎖模；可以通過在腔內增加幾百米的單模光纖，實現(xiàn)低于IMHz重復頻率的激光脈沖輸出。8、本激光器在低泵浦閾值下鎖模自啟動，可克服光纖腔內非線性效應可能誘導的光譜畸變，輸出無光譜畸變的高斯型光譜。

圖1是本發(fā)明的實施例1結構原理圖。圖2是本發(fā)明的實施例2結構原理圖。圖3是本發(fā)明的實施例3結構原理圖。圖4是本發(fā)明的實施例4結構原理圖。圖5是本發(fā)明的實施例5結構原理圖。下面結合附圖與本發(fā)明的實施方式作進一步詳細的描述:一種超低閾值自啟動鎖模的全光纖激光器，包括有用于產生泵浦光的泵浦源1，用于產生激光增益所需的粒子數(shù)反轉的增益光纖3，用于非線性吸收、誘導鎖模自啟動的半導體可飽和吸收反射鏡4，以及用于非線性反射以鉗制激光腔內鎖模脈沖峰值功率的環(huán)形非線性反射鏡6，所述環(huán)形非線性反射鏡6入射端通過增益光纖3與半導體可飽和吸收反射鏡4連接形成激光諧振腔，在激光諧振腔上設有用于將泵浦源I的泵浦光注入激光諧振腔的波分復用器2和用于耦合輸出鎖模脈沖的光纖耦合器5，所述波分復用器2上設有一泵浦光輸入端、一信號入射端和一復用端，所述波分復用器2的泵浦光輸入端與泵浦源I輸出端連接，波分復用器2的信號入射端、復用端分別連接在激光諧振腔內，所述光纖耦合器5上設有一輸入端、一直通輸出端和一I禹合輸出端，光纖I禹合器5的輸入端、直通輸出端分別連接在激光諧振腔內，光纖耦合器5的耦合輸出端作為鎖模脈沖輸出端。如上所述的波分復用器2與光纖耦合器5可以設置在激光諧振腔的不同位置，波分復用器2用于將泵浦源I的泵浦光注入激光諧振腔，光纖耦合器5用于耦合輸出鎖模脈沖，其具體實施例有以下5種。實施例1:
如圖1所示，本實施例提供一種摻Yb的超低閾值鎖模自啟動的全光纖激光器，但是本結構的增益光纖不限于摻Yb光纖，也可以使用其他稀土離子的摻雜光纖或拉曼增益光纖。在本實施例中，激光器采用976nm的泵浦源l、976nm/1040nm的波分復用器2、摻Yb單模增益光纖3、半導體可飽和吸收反射鏡4、30:70的光纖耦合器5、環(huán)形非線性反射鏡6、HI1060單模光纖7。所述波分復用器2、光纖耦合器5都設置在環(huán)形非線性反射鏡6與增益光纖3之間，光纖稱合器5輸入端與環(huán)形非線性反射鏡6入射端連接,光纖稱合器5直通輸出端與波分復用器2的信號入射端連接，波分復用器2的復用端與增益光纖3連接。具體工作過程:一個波長為976nm的泵浦源I連接976nm/1040nm的波分復用器2的泵浦光輸入端，輸入泵浦光；波分復用器2的復用端與摻Yb的單模增益光纖3 —端連接，將泵浦光注入到增益光纖3中產生粒子數(shù)反轉；摻Yb增益光纖3另一端與一塊半導體可飽和吸收反射鏡4用光學膠粘合，半導體可飽和吸收反射鏡4的工作波長為1040nm，吸收度為40%，弛豫時間為500fs，半導體可飽和吸收反射鏡4產生非線性吸收，引起鎖模；976nm/1040nm波分復用器2信號入射端與一個工作波長1040nm的30:70分束比的光纖耦合器5的70%端連接,30:70光纖I禹合器的30%端作為f禹合輸出端輸出鎖模脈沖,光纖f禹合器5的輸入端與環(huán)形非線性反射鏡6入射端連接，環(huán)形非線性反射鏡6由工作波長1040nm的25:75分束比的光纖耦合器熔接成，環(huán)形非線性反射鏡6的剩余端也可以作為輸出端輸出鎖模脈沖；在環(huán)形非線性反射鏡6的環(huán)路部分熔接200m的HI1060單模光纖7增加腔長，得到低于IMHz重復頻率的光纖脈沖激光器。實施例2:如圖2所示，本實施例提供一種摻Er的超低閾值鎖模自啟動的全光纖激光器，但是本結構的增益光纖不限于摻Er光纖，也可以使用其他稀土離子的摻雜光纖或拉曼增益光纖。在本實施例中，激光器采用976nm的泵浦源l、976nm/1550nm波分復用器2、摻Er單模增益光纖3、半導體可飽和吸收反射鏡4、30:70的光纖耦合器5、環(huán)形非線性反射鏡6、SMF-28單模光纖7。所述波分復用器2設置在環(huán)形非線性反射鏡6與增益光纖3之間，所述光纖耦合器5設置在增益光纖3與半導體可飽和吸收反射鏡4之間，波分復用器2的信號入射端與環(huán)形非線性反射鏡6入射端連接，波分復用器2的復用端與增益光纖3 —端連接，增益光纖3另一端與光纖稱合器5的輸入端連接,光纖稱合器5直通輸出端與半導體可飽和吸收反射鏡4連接。具體工作過程:一個波長為976nm的泵浦源I連接976nm/1550nm的波分復用器2的泵浦光輸入端，輸入泵浦光；波分復用器2的復用端與摻Er的單模增益光纖3 —端連接，將泵浦光注入到摻增益光纖3中產生粒子數(shù)反轉；增益光纖3另一端與一個工作波長1550nm的30:70分束比的光纖耦合器5的輸入端連接，30:70光纖耦合器5的30%端作為耦合輸出端輸出鎖模脈沖，70%端作為直通輸出端與一塊半導體可飽和吸收反射鏡4用光學膠粘合，半導體可飽和吸收反射鏡4的工作波長為1550nm，吸收度為37%，弛豫時間為2ps，半導體可飽和吸收反射鏡4產生非線性吸收，引起鎖模；976nm/1550nm波分復用器2的信號入射端與環(huán)形非線性反射鏡6入射端連接，環(huán)形非線性反射鏡6由工作波長1550nm的25:75分束比的光纖耦合器熔接成，環(huán)形非線性反射鏡6的剩余端也可以作為輸出端輸出鎖模脈沖；在環(huán)形非線性反射鏡6的環(huán)路部分熔接200m的SMF-28光纖7增加腔長，得到低于IMHz重復頻率的光纖脈沖激光器。實施例3:如圖3所示，本實施例提供一種摻Tm的超低閾值鎖模自啟動的全光纖激光器，但是本結構的增益光纖不限于摻Tm光纖，也可以使用其他稀土離子的摻雜光纖或拉曼增益光纖。在本實施例中，激光器包括790nm的泵浦源l、790nm/1950nm的波分復用器2、摻
Tm單模增益光纖3、半導體可飽和吸收反射鏡4、30:70的光纖耦合器5、環(huán)形非線性反射鏡6、SMF-28單模光纖7。所述波分復用器2設置在環(huán)形非線性反射鏡6與增益光纖3之間，所述光纖耦合器5設置在增益光纖3與半導體可飽和吸收反射鏡4之間，波分復用器2的信號入射端與環(huán)形非線性反射鏡6入射端連接，波分復用器2的復用端與增益光纖3 —端連接，增益光纖3另一端與光纖稱合器5的直通輸出端連接,光纖稱合器5的輸入端與半導體可飽和吸收反射鏡4連接。具體工作過程:一個波長為790nm的泵浦源I連接790nm/1950nm的波分復用器2泵浦光輸入端，輸入泵浦光；波分復用器2復用端與摻Tm的單模增益光纖3 —端連接，將泵浦光注入到增益光纖3中產生粒子數(shù)反轉；.Τπι增益光纖3另一端與一個工作波長1950nm的30:70分束比的光纖稱合器5的70%端連接,光纖稱合器5的輸入端與一塊半導體可飽和吸收反射鏡4用光學膠粘合，半導體可飽和吸收反射鏡4的工作波長為1950nm，吸收度為36%，弛豫時間為10ps，半導體可飽和吸收反射鏡4產生非線性吸收，引起鎖模，30:70光纖率禹合器3的30%端輸出鎖模脈沖；790nm/1950nm波分復用器2的信號入射端與環(huán)形非線性反射鏡6入射端連接，環(huán)形非線性反射鏡6由工作波長1950nm的25:75分束比的光纖耦合器熔接成，環(huán)形非線性反射鏡6的剩余端也可以作為輸出端輸出鎖模脈沖；在環(huán)形非線性反射鏡6的環(huán)路部分熔接200m的SMF-28單模光纖7增加腔長，得到低于IMHz重復頻率的光纖脈沖激光器。實施例4:如圖4所示，本實施例提供一種Er、Yb共摻的超低閾值鎖模自啟動的全光纖激光器，但是本結構的增益光纖不限于Er、Yb共摻光纖，也可以使用其他稀土離子的摻雜光纖或拉曼增益光纖。在本實施例中，激光器包括976nm的泵浦源l、976nm/1550nm的波分復用器2、Er、Yb共摻單模增益光纖3、半導體可飽和吸收反射鏡4、30:70的光纖耦合器5、環(huán)形非線性反射鏡6、SMF-28單模光纖7。所述波分復用器2設置在半導體可飽和吸收反射鏡4與增益光纖3之間，所述光纖耦合器5設置在增益光纖3與環(huán)形非線性反射鏡6之間，波分復用器2的信號入射端與半導體可飽和吸收反射鏡4連接，波分復用器2的復用端與增益光纖3 —端連接，增益光纖3另一端與光纖稱合器5的直通輸出端連接,光纖稱合器5的輸入端與環(huán)形非線性反射鏡6入射端連接。
具體工作過程:一個波長為976nm的泵浦源I連接976nm/1550nm的波分復用器2，作為泵浦光輸入；波分復用器2的復用端與Er、Yb共摻單模增益光纖3 —端連接，將泵浦光注入到增益光纖3中產生粒子數(shù)反轉；Er、Yb共摻單模增益光纖3另一端與一個工作波長1550nm的30:70分束比光纖耦合器5的70%端連接，光纖耦合器5的30%端輸出鎖模脈沖，光纖耦合器5的輸入端與環(huán)形非線性反射鏡6入射端連接，環(huán)形非線性反射鏡6由工作波長1550nm的25:75分束比的光纖耦合器熔接成，環(huán)形非線性反射鏡6的剩余端也可以作為輸出端輸出鎖模脈沖；在環(huán)形非線性反射鏡6的環(huán)路部分熔接200m的SMF-28單模光纖7增加腔長，得到低于IMHz重復頻率的光纖脈沖激光器；976nm/1550nm波分復用器2的信號入射端與一塊SESAM吸收鏡4用光學膠粘合，半導體可飽和吸收反射鏡4的工作波長為1550nm，吸收度為37%，弛豫時間為2ps，半導體可飽和吸收反射鏡4產生非線性吸收，啟動鎖模。實施例5:如圖5所示，本實施例提供一種拉曼增益的超低閾值鎖模自啟動的全光纖激光器，但是本結構的增益光纖不限于拉曼增益光纖，也可以使用稀土離子的摻雜光纖。在本實施例中，激光器包括1342nm的泵浦源1、1342nm/1426nm波分復用器2、拉曼增益光纖3、半導體可飽和吸收反射鏡4、30:70的光纖耦合器5、環(huán)形非線性反射鏡6、SMF-28單模光纖7。所述光纖耦合器5、波分復用器2都設置在半導體可飽和吸收反射鏡4與增益光纖3之間，光纖稱合器5的輸入端與半導體可飽和吸收反射鏡4連接,光纖稱合器5的直通輸出端與波分復用器2的信號輸入端連接，波分復用器2的復用端與增益光纖3連接。具體工作過程:一個波長為1342nm的泵浦源I連接1342nm/1426nm的波分復用器2，作為泵浦光輸入；波分復用器2的復用端與拉曼增益光纖3—端連接，將泵浦光注入到拉曼增益光纖3中產生粒子數(shù)反轉；拉曼增益光纖3另一端與環(huán)形非線性反射鏡6入射端連接，環(huán)形非線性反射鏡6由工作波長1426nm的25:75分束比的光纖耦合器熔接成，環(huán)形非線性反射鏡6的剩余端也可以作為輸出端輸出鎖模脈沖；在環(huán)形非線性反射鏡6的環(huán)路部分熔接200mSMF-28單模光纖7增加腔長，得到低于IMHz重復頻率的光纖脈沖激光器；1342nm/1426nm波分復用器2的信號入射端與一個工作波長1426nm的30:70分束比的光纖率禹合器5的70%端連接,30%端輸出鎖模脈沖,光纖稱合器的輸入端與一塊半導體可飽和吸收反射鏡4用光學膠粘合，半導體可飽和吸收反射鏡4的工作波長為1420nm，吸收度為4%，弛豫時間為10ps，半導體可飽和吸收反射鏡4產生非線性吸收，啟動鎖模。如上所述，本發(fā)明保護的是一種超低閾值自啟動鎖模的全光纖激光器，其通過在一個激光腔內結合半導體可飽和吸收反射鏡與環(huán)形非線性反射鏡兩種窄化脈沖的方式，使得激光器兼具兩者的優(yōu)點，既能夠實現(xiàn)自啟動，又能夠獲得穩(wěn)定的鎖模脈沖，還有很低的泵浦閾值，能夠延長半導體可飽和吸收反射鏡的使用壽命。這種結構的激光器還具有脈沖寬度可調節(jié)、可實現(xiàn)低重復頻率輸出、輸出高斯型光譜等優(yōu)點，而且通過將半導體可飽和吸收鏡與光纖封裝，可以實現(xiàn)全光纖的鎖模激光器，輸出脈沖進一步壓縮后可以得到飛秒量級，能夠作為性能優(yōu)質的種子源進行放大。一切與本案結構相同或相似的技術方案都應示為落入本案的保護范圍內。
權利要求
1.一種超低閾值自啟動鎖模的全光纖激光器，其特征在于:包括有用于產生泵浦光的泵浦源(1)，用于產生激光增益所需的粒子數(shù)反轉的增益光纖(3)，用于非線性吸收、誘導鎖模自啟動的半導體可飽和吸收反射鏡(4)，以及用于非線性反射以鉗制激光腔內鎖模脈沖峰值功率的環(huán)形非線性反射鏡(6)，所述環(huán)形非線性反射鏡(6)入射端通過增益光纖(3)與半導體可飽和吸收反射鏡(4)連接形成激光諧振腔，在激光諧振腔上設有用于將泵浦源(O的泵浦光注入激光諧振腔的波分復用器(2)和用于耦合輸出鎖模脈沖的光纖耦合器(5)，所述波分復用器(2)上設有一泵浦光輸入端、一信號入射端和一復用端，所述波分復用器(2)的泵浦光輸入端與泵浦源(I)輸出端連接，波分復用器(2)的信號入射端、復用端分別連接在激光諧振腔內，所述光纖I禹合器(5)上設有一輸入端、一直通輸出端和一 f禹合輸出端，光纖耦合器(5)的輸入端、直通輸出端分別連接在激光諧振腔內，光纖耦合器(5)的耦合輸出端作為鎖模脈沖輸出端。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種超低閾值自啟動鎖模的全光纖激光器，其特征在于所述波分復用器(2)、光纖耦合器(5)都設置在環(huán)形非線性反射鏡(6)與增益光纖(3)之間，光纖耦合器(5)輸入端與環(huán)形非線性反射鏡(6)入射端連接，光纖耦合器(5)直通輸出端與波分復用器(2)的信號入射端連接，波分復用器(2)的復用端與增益光纖(3)連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種超低閾值自啟動鎖模的全光纖激光器，其特征在于所述波分復用器(2)設置在環(huán)形非線性反射鏡(6)與增益光纖(3)之間，所述光纖耦合器(5)設置在增益光纖(3)與半導體可飽和吸收反射鏡(4)之間，波分復用器(2)的信號入射端與環(huán)形非線性反射鏡(6)入射端連接，波分復用器(2)的復用端與增益光纖(3) —端連接，增益光纖(3)另一端與光纖稱合器(5)的輸入端連接,光纖稱合器(5)直通輸出端與半導體可飽和吸收反射鏡(4)連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種超低閾值自啟動鎖模的全光纖激光器，其特征在于所述波分復用器(2)設置在環(huán)形非線性反射鏡(6)與增益光纖(3)之間，所述光纖耦合器(5)設置在增益光纖(3)與半導體可飽和吸收反射鏡(4)之間，波分復用器(2)的信號入射端與環(huán)形非線性反射鏡(6)入射端連接，波分復用器(2)的復用端與增益光纖(3) —端連接，增益光纖(3)另一端與光纖稱合器(5)的直通輸出端連接，光纖稱合器(5)的輸入端與半導體可飽和吸收反射鏡(4)連接。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種超低閾值自啟動鎖模的全光纖激光器，其特征在于所述波分復用器(2)設置在半 導體可飽和吸收反射鏡(4)與增益光纖(3)之間，所述光纖耦合器(5)設置在增益光纖(3)與環(huán)形非線性反射鏡(6)之間，波分復用器(2)的信號入射端與半導體可飽和吸收反射鏡(4)連接，波分復用器(2)的復用端與增益光纖(3) —端連接，增益光纖(3)另一端與光纖稱合器(5)的直通輸出端連接,光纖稱合器(5)的輸入端與環(huán)形非線性反射鏡(6)入射端連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種超低閾值自啟動鎖模的全光纖激光器，其特征在于所述光纖耦合器(5)、波分復用器(2)都設置在半導體可飽和吸收反射鏡(4)與增益光纖(3)之間，光纖耦合器(5)的輸入端與半導體可飽和吸收反射鏡(4)連接，光纖耦合器(5)的直通輸出端與波分復用器(2)的信號輸入端連接，波分復用器(2)的復用端與增益光纖(3)連接。
7.根據(jù)權利要求1-6任意一項所述的一種超低閾值自啟動鎖模的全光纖激光器,其特征在于所述環(huán)形非線性反射鏡(6)為通過將一個2X2的光纖耦合器的兩個輸出端連接構成，環(huán)形非線性反射鏡(6)上設有一可用于輸出鎖模脈沖的剩余端。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種超低閾值自啟動鎖模的全光纖激光器,其特征在于在所述環(huán)形非線性反射鏡(6)的環(huán)路部分設有用于增加腔長以調節(jié)激光器的重復頻率的單模光纖(7)。
9.根據(jù)權利要求1-6任意一項所述的一種超低閾值自啟動鎖模的全光纖激光器,其特征在于所述增益 光纖(3)為摻稀土元素離子單模增益光纖或拉曼增益光纖。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超低閾值自啟動鎖模的全光纖激光器，它利用光纖封裝的SESAM半導體可飽和吸收鏡和Sagnac環(huán)形非線性反射鏡構建全光纖化光纖激光器，基于Sagnac干涉產生非線性反射，對光纖激光腔內峰值功率產生鉗制作用，降低光纖激光腔內飽和吸收的閾值，實現(xiàn)脈沖漲落低且不受外界干擾的長期穩(wěn)定的超低閾值自啟動鎖模，避免了SESAM可能的損傷，也克服了光纖腔內非線性效應誘導的光譜畸變及光纖非線性B積分對脈沖寬度的不利影響，輸出脈沖易于壓縮得到飛秒脈沖；增加泵浦光，光纖激光輸出脈沖寬度變寬，通過調節(jié)泵浦光功率可方便地調諧輸出脈沖寬度，獲得百皮秒量級脈沖，適合低重復頻率光纖激光的鎖模。
文檔編號H01S3/067GK103138146SQ20131005703
公開日2013年6月5日 申請日期2013年2月23日 優(yōu)先權日2013年2月23日
發(fā)明者曾和平, 茹啟田 申請人:廣東漢唐量子光電科技有限公司