本發(fā)明涉及一種可調(diào)諧雙波長(zhǎng)鎖模光纖激光器，屬于光纖激光器領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是涉及一種基于拉錐光纖的可調(diào)諧雙波長(zhǎng)鎖模光纖激光器。

背景技術(shù)：

超短脈沖激光在光纖通信、生物技術(shù)、醫(yī)療、激光光譜學(xué)、超精細(xì)加工、時(shí)間分辨光譜學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。鎖模技術(shù)是獲得超短光脈沖的一種常用方法。因此,對(duì)輸出飛秒脈沖的鎖模光纖激光器的研究成為近幾年激光技術(shù)領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)鎖模方式的不同，可以將鎖模光纖激光器分為兩大類：一類是主動(dòng)鎖模光纖激光器，其腔內(nèi)必須插入微波信號(hào)驅(qū)動(dòng)的強(qiáng)度調(diào)制器或相位調(diào)制器，提供主動(dòng)鎖模所必須的振幅調(diào)制或相位調(diào)制。另一類是被動(dòng)鎖模光纖激光器，這類光纖激光器采用的是全光纖腔的結(jié)構(gòu)，腔內(nèi)除了增益介質(zhì)，并不需要調(diào)制器和其他的有源器件。近年來(lái)被動(dòng)鎖模光纖激光器得到了迅猛發(fā)展，在皮秒和飛秒量級(jí)光源方面具有廣泛的應(yīng)用。

被動(dòng)鎖模是獲取超短脈沖的一個(gè)非常重要的途徑，它的基本原理是利用腔內(nèi)非線性器件的光透過(guò)率對(duì)輸入脈沖光強(qiáng)的依賴性，使得脈沖在腔內(nèi)循環(huán)時(shí)被不斷地窄化。相比于主動(dòng)鎖模，被動(dòng)鎖模光纖激光器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，能夠輸出飛秒量級(jí)的超短脈沖，不需要額外的調(diào)制器件即可以實(shí)現(xiàn)鎖模，而且鎖模脈沖脈寬更窄，脈沖能量更高，是目前獲取光孤子脈沖的理想平臺(tái)。此外，被動(dòng)鎖模光纖激光器輸出的孤子脈沖具有一些獨(dú)特的特征，比如光譜邊帶、泵浦遲滯、脈沖能量量子化、多脈沖輸出和被動(dòng)諧波鎖模等現(xiàn)象。目前，利用真實(shí)可飽和吸收體的鎖模技術(shù)以及基于非線性光環(huán)形鏡(NOLM)、非線性放大環(huán) 形鏡(NALM)和非線性偏振旋轉(zhuǎn)效應(yīng)(Nonlinear polarization rotation,NPR)的人工可飽和吸收體鎖模技術(shù)是被動(dòng)鎖模光纖激光器中最常用的兩種方式。

可飽和吸收體已經(jīng)被廣泛地用于被動(dòng)鎖模光纖激光器中，其鎖模原理主要是基于光脈沖在激光腔內(nèi)受到的可飽和吸收體和增益介質(zhì)的共同作用來(lái)實(shí)現(xiàn)鎖模的，因此可飽和吸收體的特征參數(shù)，如吸收波長(zhǎng)、弛豫時(shí)間和飽和通量等，將決定鎖模脈沖的質(zhì)量。常見的基于可飽和吸收體的被動(dòng)鎖模摻鉺光纖激光器的鎖模機(jī)制如下：當(dāng)光脈沖經(jīng)過(guò)可飽和吸收體時(shí)，峰值功率高時(shí)吸收體飽和，損耗小，峰值功率低時(shí)吸收體未飽和，損耗大；因此，脈沖中心透過(guò)率高，而脈沖兩翼透過(guò)率低，從而脈沖不斷變窄。由于可飽和吸收體的弛豫時(shí)間通常都比較長(zhǎng)，因此受限于這個(gè)弛豫時(shí)間，鎖模脈沖的脈沖寬度都比較寬，但是隨著孤子脈沖的形成，脈沖寬度會(huì)不再由可飽和吸收體的弛豫時(shí)間所決定，在腔內(nèi)光纖非線性效應(yīng)的作用下，鎖模脈沖寬度能夠變得比弛豫時(shí)間更窄。在孤子脈沖形成之后，可飽和吸收體就會(huì)通過(guò)抑制背景噪聲來(lái)進(jìn)一步穩(wěn)定孤子脈沖的輸出。此外，可飽和吸收體還具有能夠?qū)崿F(xiàn)激光器的自啟動(dòng)鎖模的優(yōu)點(diǎn)。。

當(dāng)前，半導(dǎo)體可飽和吸收鏡(Semiconductor saturable absorber mirror,SESAM)作為典型的可飽和吸收體，由于其可飽和吸收特性與偏振無(wú)關(guān)，因此，在研究孤子脈沖的矢量特性方面具有優(yōu)勢(shì)，但是SESAM的損傷閾值低，限制了其在高功率情況下的應(yīng)用。近年來(lái)，基于單壁碳納米管(Single-walled carbon nanotube,SWCNT)材料的可飽和吸收體和基于石墨烯(Graphene)材料的可飽和吸收體作為被動(dòng)鎖模器件，已經(jīng)成功地應(yīng)用于光纖激光器中并且表現(xiàn)出良好的鎖模特性，有望成為新一代的商用可飽和吸收體鎖模器件。

由于在光纖傳感、光信號(hào)處理和波分復(fù)用通信等領(lǐng)域的良好應(yīng)用前景，多波長(zhǎng)被動(dòng)鎖模光纖激光器在近年引起了廣泛的關(guān)注。傳統(tǒng)技術(shù)中，為了能在室溫下實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)輸出，需要使用諸如李約濾鏡、Sagnac濾波器、馬赫-增德爾干涉儀等光梳濾波器作為波長(zhǎng)選擇器件。當(dāng)光梳濾波器與傳統(tǒng)的非線性偏轉(zhuǎn)技術(shù)(NPR)、非線性光環(huán)形鏡(NOLM)和非線性放大環(huán)形鏡(NALM)等鎖模技術(shù)結(jié)合時(shí)，實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)鎖模光纖輸出就成為了可能。2007年，一種基于馬赫-增德爾干涉儀和NPR技術(shù)的1μm波段四波長(zhǎng)光纖激光器被實(shí)現(xiàn)。隨著技術(shù)發(fā)展，為了降低結(jié)構(gòu)復(fù)雜度，一種基于偏振器件和激光腔內(nèi)雙折射的簡(jiǎn)單光梳濾波器被廣泛用于超短脈沖NPR激光器的波長(zhǎng)選擇。類似的，2015年有研究者采用激光偏振方向敏感的可飽和吸收體作為偏振器件，發(fā)明了一種可用于多波長(zhǎng)鎖模的雙折射光梳濾波器。也有其它種類的基于雙折射的光梳濾波器被證實(shí)可用于實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)超短脈沖。然而，絕大多數(shù)研究都聚焦于1至1.5μm激光波段，僅有少數(shù)研究報(bào)道2μm波段的多波長(zhǎng)激光輸出。2015年有人證實(shí)了一種可選可調(diào)的2μm波段雙波長(zhǎng)摻銩鎖模光纖激光器，該激光器利用雙折射光纖和鎖模技術(shù)實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)選擇。同年有人利用一段雙折射光纖在基于NALM的鎖模光纖激光器中實(shí)現(xiàn)了從1935至1965nm的四波長(zhǎng)可選激光輸出。值得注意的是，采用上述方法進(jìn)行波長(zhǎng)調(diào)諧時(shí)并不能精確地控制輸出激光的中心波長(zhǎng)，這是因?yàn)樵谡{(diào)節(jié)偏振控制器時(shí)雙折射光纖光梳濾波器會(huì)導(dǎo)致隨機(jī)的波長(zhǎng)漂移。

為了精準(zhǔn)的控制和調(diào)諧多波長(zhǎng)激光的中心波長(zhǎng)，就必須采用一種對(duì)激光偏振態(tài)極為敏感的濾波器。級(jí)聯(lián)光纖布拉格光柵(CFBGs)是比較合適的濾波器件，通過(guò)在摻鉺鎖模光纖激光器的諧振腔內(nèi)加入CFBGs，有人實(shí)現(xiàn)了1540、1550、1560nm三波長(zhǎng)精確可調(diào)激光器。但是，拉制不同中心波長(zhǎng)的光纖布拉格光柵需要采用多相位掩模法，其成本較高。另一種方案是采用具有正弦曲線光譜響應(yīng) 的拉錐光纖實(shí)現(xiàn)光梳濾波器，因?yàn)樵诶F光纖錐腰處將會(huì)發(fā)生多模干涉，導(dǎo)致周期性的濾波效應(yīng)，通過(guò)輕微拉伸拉錐光纖可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的激光輸出波長(zhǎng)調(diào)諧。與CFBGs相比，拉錐光纖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且容易拉制。基于拉錐光纖的濾波效應(yīng)，一種1546nm至1566nm可調(diào)的摻鉺連續(xù)激光器被人實(shí)驗(yàn)證實(shí)。采用相似的方法，一種可調(diào)范圍為50nm的摻銩鎖模光纖激光器被報(bào)道證實(shí)。但是基于拉錐光纖的多波長(zhǎng)鎖模激光器還未見到相關(guān)報(bào)道和證實(shí)。這其中存在著一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，基于拉錐光纖研制多波長(zhǎng)被動(dòng)鎖模光纖激光器時(shí)，激光腔內(nèi)的模式競(jìng)爭(zhēng)往往會(huì)被雙折射所致的濾波效應(yīng)抑制而不是受較弱的拉錐光纖濾波效應(yīng)控制。所以，為了通過(guò)拉錐光纖本身來(lái)更好的抑制模式競(jìng)爭(zhēng)，設(shè)計(jì)拉錐光纖時(shí)需要考慮合理的調(diào)制周期和大的調(diào)制深度。

如圖1所示為一種基于雙折射光纖和鎖模技術(shù)的可調(diào)諧雙波長(zhǎng)激光裝置圖，其中摻銩單模光纖長(zhǎng)度為1.5m，利用兩個(gè)793nm激光二極管雙向泵浦，一個(gè)激光二極管的泵浦光使用波分復(fù)用器耦合進(jìn)腔內(nèi)，另一個(gè)激光二極管的泵浦光通過(guò)40/60耦合器注入腔內(nèi)，也當(dāng)作輸出耦合器，100％的793nm泵浦光耦合進(jìn)腔內(nèi)，40％的1860nm激光將繼續(xù)在腔內(nèi)循環(huán)，60％的1860nm激光輸出。將70m長(zhǎng)的石英光纖用作雙折射光纖改變偏振光的偏振態(tài)，實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)選擇功能。利用兩個(gè)偏振控制器和一個(gè)偏振相關(guān)隔離器構(gòu)成的非線性偏振旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)鎖模功能，由于偏振相關(guān)隔離器包含有偏振片，隔離器的輸出光是線性偏振的。然后激光的偏振態(tài)被偏振控制器1改變，再通過(guò)雙折射光纖和偏振控制器2到達(dá)隔離器的入口，此時(shí)偏振方向變?yōu)榱硪唤嵌?。整個(gè)激光裝置通過(guò)偏振相關(guān)隔離器的偏振片、兩個(gè)偏振控制器以及雙折射光纖來(lái)改變腔內(nèi)功率相關(guān)損耗，使得激光功率高時(shí)透過(guò)率高，激光功率低時(shí)透過(guò)率低，形成脈沖調(diào)制過(guò)程。通過(guò)旋轉(zhuǎn)偏振控制器，將出現(xiàn)雙波長(zhǎng)鎖模輸出。該方案實(shí)現(xiàn)的雙波長(zhǎng)間的間隔在10nm左右。通過(guò)輕旋 轉(zhuǎn)偏振控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)1852/1862nm、1863/1874nm和1874/1886nm三對(duì)雙波長(zhǎng)孤子鎖模脈沖輸出。

由于利用雙折射光纖作為波長(zhǎng)選擇器件，在調(diào)節(jié)偏振控制器時(shí)雙折射光纖光梳濾波器會(huì)產(chǎn)生隨機(jī)的波長(zhǎng)漂移，其對(duì)波長(zhǎng)不夠敏感，不能精確地控制輸出激光的中心波長(zhǎng)，且所產(chǎn)生的激光波長(zhǎng)僅為1886nm，該波段激光應(yīng)用較少。

圖2為一種基于拉錐光纖和鎖模技術(shù)的單波長(zhǎng)可調(diào)諧鎖模激光器裝置，該激光器裝置包括2.2m長(zhǎng)的銩鈥共摻光纖，采用1571nm的激光二極管作為泵浦，并使用1550/2000nm波分復(fù)用器耦合進(jìn)銩鈥共摻光纖的纖芯。該激光器采用可飽和吸收體鎖模技術(shù)，F(xiàn)TCNT作為可飽和吸收體。與傳統(tǒng)鎖模技術(shù)相比，基于CNT的可飽和吸收體避免了復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和不穩(wěn)定性。利用插入的拉錐光纖實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)選擇，最終實(shí)現(xiàn)了1866nm-1916nm跨度為50nm的單波長(zhǎng)調(diào)諧。

該方案雖然用拉錐光纖實(shí)現(xiàn)了2μm波段的調(diào)諧激光輸出，但其僅僅為單波長(zhǎng)激光。由于沒有克服模式競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題，無(wú)法實(shí)現(xiàn)雙波長(zhǎng)調(diào)諧激光輸出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，提供一種基于拉錐光纖的可調(diào)諧雙波長(zhǎng)鎖模光纖激光器，解決了以往激光器的雙折射光纖技術(shù)并不能精確的控制波長(zhǎng)、無(wú)法解決拉錐光纖引起的抑制模式競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)問(wèn)題。

為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

基于拉錐光纖的可調(diào)諧雙波長(zhǎng)鎖模光纖激光器，

包括首尾順次連接的(2+1)×1合束器、摻銩光纖、耦合器、偏振控制器、偏振無(wú)關(guān)隔離器、拉錐光纖及單壁碳納米管，所述(2+1)×1合束器還連接有泵浦光源；

其中，

所述耦合器的耦合比為10:90，包括10％輸出端口和90％輸出端口共兩個(gè)端口，所述10％輸出端口連接有輸出光纖，所述90％輸出端口與所述偏振控制器連接；

所述拉錐光纖的調(diào)制周期為6.8～7.2納米，所述拉錐光纖的錐腰為7.0～7.5微米。

所述拉錐光纖的調(diào)制周期為7.0納米，所述拉錐光纖的錐腰為7.2微米。

所述耦合器和偏振無(wú)關(guān)隔離器之間還連接有色散補(bǔ)償光纖。

所述摻銩光纖3為2m長(zhǎng)的雙包層摻銩光纖。

所述雙包層摻銩光纖為八邊形內(nèi)包層摻銩光纖。

所述拉錐光纖的兩端均設(shè)置有微位移光纖夾，微位移光纖夾包括三維平移平臺(tái)，三維平移平臺(tái)上端固定有帶有V型槽的夾體，夾體上端設(shè)置有壓鐵，所述拉錐光纖通過(guò)壓鐵壓緊在V型槽內(nèi)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明通過(guò)具有特定調(diào)制周期和調(diào)制深度的拉錐光纖，利用拉錐光纖成功抑制激光模式競(jìng)爭(zhēng)的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了基于拉錐光纖的可調(diào)諧2μm波段雙波長(zhǎng)鎖模光纖激光輸出。

2、本發(fā)明通過(guò)輕微拉伸拉錐光纖可精確調(diào)諧雙波長(zhǎng)脈沖的中心波長(zhǎng)，可廣泛用于光信號(hào)處理、光傳感、材料工程和光通信，使用范圍廣，效果好。

3、本發(fā)明的可調(diào)諧雙波長(zhǎng)鎖模光纖激光器方案為全光纖結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)緊湊、光光轉(zhuǎn)換效率高、運(yùn)行穩(wěn)定，便于制造使用，功能性好。

4、本發(fā)明的可擴(kuò)展性好，通過(guò)改變泵浦功率可獲得連續(xù)/多孤子、雙孤子、孤子/多孤子多種雙波長(zhǎng)激光，同時(shí)在內(nèi)加入一段色散補(bǔ)償光纖 即可實(shí)現(xiàn)2μm波段雙波長(zhǎng)耗散孤子輸出，使其同樣能夠適用于中紅外高能脈沖激光領(lǐng)域，且性能優(yōu)越。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

圖1所示為本發(fā)明背景技術(shù)中，基于雙折射光纖和鎖模技術(shù)的可調(diào)諧雙波長(zhǎng)激光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2所示為本發(fā)明背景技術(shù)中，基于拉錐光纖和鎖模技術(shù)的單波長(zhǎng)可調(diào)諧鎖模激光器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是不同拉錐光纖長(zhǎng)度時(shí)對(duì)于的雙波長(zhǎng)鎖模脈沖光譜圖；

圖5是1956nm和1979nm雙波長(zhǎng)耗散孤子光譜圖；

圖6是本發(fā)明微位移光纖夾的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是拉錐光纖錐腰直徑與拉伸距離的關(guān)系示意圖；

圖中的標(biāo)記分別表示為：1、泵浦光源；2、(2+1)×1合束器；3、摻銩光纖；4、耦合器；5、輸出光纖；6、色散補(bǔ)償光纖；7、偏振控制器；8、偏振無(wú)關(guān)隔離器；9、拉錐光纖；10、單壁碳納米管；11、壓鐵；12、夾體；13、三維平移平臺(tái)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。本發(fā)明的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。

如圖3-圖7所示，基于拉錐光纖的可調(diào)諧雙波長(zhǎng)鎖模光纖激光器，

包括首尾順次連接的(2+1)×1合束器2、摻銩光纖3)、耦合器4、偏振控制器7、偏振無(wú)關(guān)隔離器8、拉錐光纖9及單壁碳納米管10，所述(2+1)×1合 束器2還連接有泵浦光源1；

其中，

所述耦合器4的耦合比為10:90，包括10％輸出端口和90％輸出端口共兩個(gè)端口，所述10％輸出端口連接有輸出光纖5，所述90％輸出端口與所述偏振控制器7連接；

所述拉錐光纖9的調(diào)制周期為7.0納米，所述拉錐光纖9的錐腰為7.2微米。

所述耦合器4和偏振控制器7之間還連接有色散補(bǔ)償光纖6。

所述摻銩光纖3為2m長(zhǎng)的雙包層摻銩光纖。

所述雙包層摻銩光纖為八邊形內(nèi)包層摻銩光纖。

所述拉錐光纖9的兩端均設(shè)置有微位移光纖夾，微位移光纖夾包括三維平移平臺(tái)13，三維平移平臺(tái)13上端固定有帶有V型槽的夾體12，夾體12上端設(shè)置有壓鐵11，所述拉錐光纖9通過(guò)壓鐵11壓緊在V型槽內(nèi)。

本實(shí)施例泵浦光源1選用793nm的激光二極管，其最大輸出功率為6W，泵浦光源1產(chǎn)生的泵浦光通過(guò)(2+1)×1合束器2進(jìn)入摻銩光纖3中，(2+1)×1合束器2的作用是將泵浦光和在腔內(nèi)傳輸一周后的激光耦合進(jìn)摻銩光纖3中，摻銩光纖3的作用是作為增益光纖為產(chǎn)生2μm波段激光提供能級(jí)結(jié)構(gòu)，摻銩光纖3中稀土離子吸收793nm泵浦光后通過(guò)能級(jí)躍遷產(chǎn)生2μm波段的激光。

耦合器4將產(chǎn)生的2μm激光分為兩部分，分別占輸入光的10％和90％，10％輸出端口輸出10％的2μm激光并通過(guò)輸出光纖5輸出，90％輸出端口輸出90％的2μm激光并通過(guò)偏振控制器7繼續(xù)在激光腔內(nèi)傳輸，偏振控制器7的作用是改變和控制激光的偏振態(tài)。

為防止激光在腔內(nèi)反向傳輸，需要在腔內(nèi)插入一個(gè)偏振無(wú)關(guān)隔離器8，當(dāng) 激光正向通過(guò)時(shí)損耗極低，當(dāng)激光反向通過(guò)偏振無(wú)關(guān)隔離器8時(shí)損耗極高，以此原理來(lái)阻隔反向激光。

在偏振無(wú)關(guān)隔離器9后插入拉錐光纖9用以對(duì)激光波長(zhǎng)進(jìn)行選擇和調(diào)諧，拉錐光纖9兩端固定在微位移光纖夾上以便于拉伸拉錐光纖9的長(zhǎng)度。

為了對(duì)激光進(jìn)行脈沖調(diào)制實(shí)現(xiàn)鎖模脈沖需要在腔內(nèi)插入單壁碳納米管10，單壁碳納米管10作為可飽和吸收體，其透過(guò)率對(duì)激光的功率敏感，隨著激光功率增加，其透過(guò)率增加，可飽和調(diào)制深度為21.6％，非飽和損耗為59.6％，具有寬帶寬和高穩(wěn)定性兩個(gè)特點(diǎn)。

本實(shí)施例的摻銩光纖3為一段2m長(zhǎng)的雙包層摻銩光纖，雙包層摻銩光纖為八邊形內(nèi)包層摻銩光纖，其它器件連接光纖和器件尾纖長(zhǎng)度合計(jì)為6.5m的單模光纖，光纖總腔長(zhǎng)約為8.5m；摻銩光纖3和單模光纖的色散值分別為-84ps2/km和-80ps2/km，腔內(nèi)的凈色散約為-0.688ps2，產(chǎn)生的2μm激光工作在反常色散區(qū)，所以將會(huì)以孤子形式存在。

通過(guò)調(diào)整偏振控制器6，自啟動(dòng)的1979.2nm的連續(xù)、孤子、多孤子激光將分別在泵浦功率為544mW、569mW、618mW時(shí)獲得。繼續(xù)增加泵浦功率至992mW，一種自啟動(dòng)的1956/1979nm雙波長(zhǎng)能夠被產(chǎn)生。通過(guò)調(diào)節(jié)微位移光纖夾拉伸拉錐光纖9時(shí)，這種2μm波段雙波長(zhǎng)鎖模技術(shù)還表現(xiàn)出良好的可調(diào)諧性；圖4為不同拉伸情況下的三種輸出光譜圖，可見其雙波長(zhǎng)的中心波長(zhǎng)隨著拉錐光纖長(zhǎng)度變化而變化，最大的可調(diào)范圍為7nm，這與拉錐光纖9的調(diào)制周期一致，1956nm和1979nm激光光譜的半高全寬分別為2.32nm和2.04nm。

在上述的方案中，在腔內(nèi)插入一段10m長(zhǎng)的色散補(bǔ)償光纖6，如圖3所示，色散補(bǔ)償光纖6的色散值為89ps2/km，此時(shí)激光腔內(nèi)凈色散值約為0.202ps2，激光工作在正常色散區(qū)，即可支持耗散孤子的存在，按照此方案可實(shí)現(xiàn)1956nm 和1979nm的雙波長(zhǎng)耗散孤子輸出，其光譜如圖5所示，從其近似矩形的光譜形狀也可判斷出此時(shí)的激光脈沖為耗散孤子。

如圖6所示，拉錐光纖9兩端均設(shè)置有微位移光纖夾，拉錐光纖9兩端直接放置在兩個(gè)夾體12的V型槽上，夾體12固定在三維平移平臺(tái)13上，并使用壓鐵11將拉錐光纖9壓在V型槽內(nèi)，便于通過(guò)調(diào)節(jié)三維平移平臺(tái)13對(duì)拉錐光纖9進(jìn)行小距離拉伸。

拉錐光纖9在制作時(shí)，首先需要將光纖要進(jìn)行拉錐區(qū)域的涂覆層去掉，然后利用脫脂棉蘸酒精擦掉殘留的涂覆層碎屑，否則殘留的涂覆層碎屑會(huì)被火焰燒著，在光纖表面留下一層碳化物質(zhì)，對(duì)光纖表面造成污染，增加損耗，而且也會(huì)產(chǎn)生廢氣污染環(huán)境，采用氫氧焰作為熱源，氫氧焰溫度較高，且燃燒產(chǎn)物是水，不會(huì)污染拉錐光纖，采用真空吸附方式將光纖定位并夾緊在熔融型光纖拉錐機(jī)的拉錐平臺(tái)上，然后將潔凈的光纖在氫氧焰下加熱到熔融狀態(tài)，同時(shí)兩端的夾具以一定的速度向兩邊拉伸，從而最終在加熱區(qū)形成拉細(xì)拉長(zhǎng)的拉錐光纖。

拉錐機(jī)的拉伸工作距離為12.8cm，拉錐速度范圍1400μm/s，火焰掃描速度范圍6000μm/s，火頭的直徑為3mm。

隨著拉伸距離的增加，拉錐光纖直徑減小，二者關(guān)系可擬合成

$d=125-\frac{155x}{x+4}$

式中，d為光纖錐腰直徑，x為拉伸距離。拉錐光纖錐腰直徑與拉伸距離的關(guān)系如圖7所示。

本實(shí)施例將拉錐光纖運(yùn)用于可調(diào)諧2μm波段雙波長(zhǎng)鎖模光纖激光器中和可調(diào)諧2μm波段雙波長(zhǎng)耗散孤子光纖激光器中，通過(guò)輕微拉伸拉錐光纖實(shí)現(xiàn)中心波長(zhǎng)的精確調(diào)諧，同時(shí)通過(guò)改變泵浦功率實(shí)現(xiàn)了連續(xù)/多孤子、雙孤子和 孤子/多孤子三種2μm波段雙波長(zhǎng)激光輸出工作狀態(tài)的切換，且通過(guò)在腔內(nèi)插入或者去除色散補(bǔ)償光纖即可實(shí)現(xiàn)2μm波段雙波長(zhǎng)鎖模脈沖和雙波耗散孤子脈沖的切換，解決了拉錐光纖會(huì)抑制2μm波段激光模式競(jìng)爭(zhēng)的問(wèn)題，運(yùn)行穩(wěn)定，光光轉(zhuǎn)換效率高，可廣泛用于光信號(hào)處理、光傳感、材料工程和光通信領(lǐng)域中。

如上所述即為本發(fā)明的實(shí)施例。前文所述為本發(fā)明的各個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，各個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的優(yōu)選實(shí)施方式如果不是明顯自相矛盾或以某一優(yōu)選實(shí)施方式為前提，各個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式都可以任意疊加組合使用，所述實(shí)施例以及實(shí)施例中的具體參數(shù)僅是為了清楚表述發(fā)明人的發(fā)明驗(yàn)證過(guò)程，并非用以限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍仍然以其權(quán)利要求書為準(zhǔn)，凡是運(yùn)用本發(fā)明的說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。