一種基于可飽和吸收鏡和硅基微環(huán)結(jié)構(gòu)的被動(dòng)鎖模光纖激光器的制造方法
【專利摘要】一種基于可飽和吸收鏡和硅基微環(huán)結(jié)構(gòu)的被動(dòng)鎖模光纖激光器，由摻鉺光纖放大器、20：80耦合器、偏振控制器、可飽和吸收鏡、偏振分束、偏振合束、光纖環(huán)形器以及不同長(zhǎng)度單模組成雙環(huán)路諧振腔，所述20：80光耦合器的三個(gè)端口分別為a、b、c，其中輸入端的a端口通過光纖與摻鉺光纖放大器連接、b端口通過光纖與偏振控制器連接，輸出端的c端口做為整個(gè)激光器的輸出；所述光環(huán)形器設(shè)有三個(gè)端口分別為d、e、f，其中輸入端的d端口與偏振控制器端連接，e端口通過光纖與帶有尾纖的可飽和吸收鏡相連，f口硅基微環(huán)結(jié)構(gòu)g口相連，h端與摻鉺光纖放大器的輸入端相連。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：該被動(dòng)鎖模光纖激光器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、脈沖重復(fù)頻率高、脈沖脈寬窄等優(yōu)點(diǎn)，能夠在常溫下穩(wěn)定工作。
【專利說明】一種基于可飽和吸收鏡和硅基微環(huán)結(jié)構(gòu)的被動(dòng)鎖模光纖激光器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鎖模光纖激光器的制備技術(shù)，特別是一種基于可飽和吸收鏡和硅基微環(huán)結(jié)構(gòu)的被動(dòng)鎖模光纖激光器。

【背景技術(shù)】
[0002]鎖模光纖激光器在超快光學(xué)、非線性光學(xué)、生物光學(xué)、光信息處理以及激光加工等領(lǐng)域具有重要的研究?jī)r(jià)值。進(jìn)入90年代，人們對(duì)鎖模激光器的理論和實(shí)驗(yàn)做了大量研究，在理論上提出了嶄新的設(shè)計(jì)理念，例如主動(dòng)鎖模、諧波鎖模、有理數(shù)諧波鎖模、附加(或碰撞)脈沖鎖模、注入鎖模、非線性光學(xué)環(huán)境鎖模、非線性偏振旋轉(zhuǎn)鎖模、半導(dǎo)體可飽和吸收體鎖模等一系列鎖模理論。
[0003]根據(jù)鎖模原理將鎖模光纖激光器分為主動(dòng)鎖模光纖激光器和被動(dòng)鎖模光纖激光器兩大類。被動(dòng)鎖模光纖激光器技術(shù)是一種典型的全光纖非線性鎖模技術(shù)。它讓激光器的腔內(nèi)不存在任何主動(dòng)調(diào)制器，但是光纖激光器仍然可以實(shí)現(xiàn)飛秒脈沖的輸出；其原理是:在光纖激光器中，一般存在一些非線性光學(xué)效應(yīng)，這些光學(xué)效應(yīng)的強(qiáng)度和腔內(nèi)運(yùn)行的脈沖的峰值有關(guān)，這樣的一種相關(guān)性，讓激光器內(nèi)部的各縱模相位鎖定，在這種情況下，光纖激光器便可以輸出穩(wěn)定的飛秒脈沖。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述技術(shù)分析，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、低成本、重復(fù)頻率高、超短脈沖的基于可飽和吸收鏡的被動(dòng)鎖模光纖激光器。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:
[0006]一種基于非線性光纖放大鏡型被動(dòng)鎖模光纖激光器，由摻鉺光纖放大器、20:80耦合器、偏振控制器、可飽和吸收鏡、偏振分束、偏振合束、光纖環(huán)形器以及不同長(zhǎng)度單模組成雙環(huán)路諧振腔，所述20:80光耦合器的三個(gè)端口分別為a、b、c，其中輸入端的a端口通過光纖與摻鉺光纖放大器連接、b端口通過光纖與偏振控制器連接，輸出端的c端口做為整個(gè)激光器的輸出；所述光環(huán)形器設(shè)有三個(gè)端口分別為d、e、f，其中輸入端的d端口與偏振控制器端連接，e端口通過光纖與帶有尾纖的可飽和吸收鏡相連，f 口硅基微環(huán)結(jié)構(gòu)g 口相連，h端與摻鉺光纖放大器的輸入端相連。
[0007]本發(fā)明的工作原理:
[0008]該基于可飽和吸收鏡的被動(dòng)鎖模光纖激光器利用可飽和吸收鏡實(shí)現(xiàn)被動(dòng)鎖模，產(chǎn)生超短脈沖。由無閾值的摻鉺光纖放大器產(chǎn)生自發(fā)輻射的光，經(jīng)過可飽和吸收鏡后，脈沖幅度大的地方被反射，而幅度相對(duì)較小的地方被吸收，最后的結(jié)果是，脈沖峰值能量越來越高，而脈沖兩側(cè)處能量越來越低，周而復(fù)始，光纖激光器便輸出穩(wěn)定的飛秒脈沖，硅基微環(huán)結(jié)構(gòu)的引入，使得脈沖的重復(fù)頻率變高至IGHz以上。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:該被動(dòng)鎖模光纖激光器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、脈沖重復(fù)頻率高、脈沖脈寬窄等優(yōu)點(diǎn)，能夠在常溫下穩(wěn)定工作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]附圖是該基于非線性光纖放大鏡的被動(dòng)鎖模光纖激光器。
[0011]圖中:1.摻鉺光纖放大器 2.20:80光稱合器 3.偏振控制器1
[0012]4.可飽和吸收鏡 5.光環(huán)形器 6.硅基微環(huán)

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的具體說明。
[0014]實(shí)施例:
[0015]一種基于非線性光纖放大鏡型被動(dòng)鎖模光纖激光器，由摻鉺光纖放大器、20:80耦合器、偏振控制器、可飽和吸收鏡、偏振分束、偏振合束、光纖環(huán)形器以及不同長(zhǎng)度單模組成雙環(huán)路諧振腔，所述20:80光耦合器的三個(gè)端口分別為a、b、c，其中輸入端的a端口通過光纖與摻鉺光纖放大器連接、b端口通過光纖與偏振控制器連接，輸出端的c端口做為整個(gè)激光器的輸出；所述光環(huán)形器設(shè)有三個(gè)端口分別為d、e、f，其中輸入端的d端口與偏振控制器端連接，e端口通過光纖與帶有尾纖的可飽和吸收鏡相連，f 口硅基微環(huán)結(jié)構(gòu)g 口相連，h端與摻鉺光纖放大器的輸入端相連。
[0016]該實(shí)施例中，摻鉺光纖放大器的型號(hào)為PTA5102，20:80光耦合器的型號(hào)為S/N 11050009609，偏振控制器所纏繞單模光纖長(zhǎng)度為3米，可飽和吸收鏡的型號(hào)為SAM-1550-l-x，光環(huán)形器的型號(hào)為F0C-1550-SM-0.25，硅基微環(huán)的半徑為10微米。
[0017]該基于可飽和吸收鏡的被動(dòng)鎖模光纖激光器利用可飽和吸收鏡實(shí)現(xiàn)被動(dòng)鎖模，產(chǎn)生超短脈沖。由無閾值的摻鉺光纖放大器產(chǎn)生自發(fā)輻射的光，經(jīng)過可飽和吸收鏡后，脈沖幅度大的地方被反射，而幅度相對(duì)較小的地方被吸收，最后的結(jié)果是，脈沖峰值能量越來越高，而脈沖兩側(cè)處能量越來越低，周而復(fù)始，光纖激光器便輸出穩(wěn)定的飛秒脈沖，加入硅基微環(huán)后，根據(jù)維納效應(yīng)，脈沖重復(fù)頻率成倍提高。從20:80光耦合器的c端口通過示波器和光譜儀對(duì)鎖模脈沖和其光譜進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
[0018]該被動(dòng)鎖模光纖激光器在超快光學(xué)、非線性光學(xué)、光纖通信、生物光學(xué)、光信息處理以及激光加工等領(lǐng)域具有重要的研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1.一種基于可飽和吸收鏡和娃基微環(huán)結(jié)構(gòu)的被動(dòng)鎖模光纖激光器，由摻鉺光纖放大器、20: 80耦合器、偏振控制器、可飽和吸收鏡、偏振分束、偏振合束、光纖環(huán)形器以及不同長(zhǎng)度單模組成雙環(huán)路諧振腔，所述20: 80光耦合器的三個(gè)端口分別為(a)、(b)、(c)，其中輸入端的(a)端口通過光纖與摻鉺光纖放大器連接、(b)端口通過光纖與偏振控制器連接，輸出端的(C)端口做為整個(gè)激光器的輸出；所述光環(huán)形器設(shè)有三個(gè)端口分別為(d)、(e)、(f)，其中輸入端的⑷端口與偏振控制器端連接，(e)端口通過光纖與帶有尾纖的可飽和吸收鏡相連，(f) 口硅基微環(huán)結(jié)構(gòu)(g) 口相連，(h)端與摻鉺光纖放大器的輸入端相連，使得脈沖的重復(fù)頻率變高至IGHz以上。
【文檔編號(hào)】H01S3/098GK104242033SQ201410531542
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】潘洪剛, 石艷梅, 盧晉, 軒秀巍, 王洛欣 申請(qǐng)人:天津理工大學(xué)