本申請屬于激光器設(shè)計領(lǐng)域，具體涉及一種雙梳激光器。

背景技術(shù)：

1、光學(xué)頻率梳，簡稱光頻梳，在頻域表現(xiàn)為等間隔的梳線，在時域表現(xiàn)為周期性的脈沖串，是一種能用作精密測量的有效光源。雙光梳技術(shù)相較于單梳測量技術(shù)，能顯著降低對信號測量設(shè)備帶寬和響應(yīng)速度的要求，擴(kuò)展了頻梳技術(shù)的應(yīng)用，雙梳技術(shù)在測距、氣體傳感、光譜學(xué)等領(lǐng)域表現(xiàn)出了很大的應(yīng)用潛力。

2、傳統(tǒng)的雙梳采用兩個獨立運轉(zhuǎn)的重復(fù)頻率略有不同的光頻梳組成，需要反饋控制系統(tǒng)來使兩個梳之間保持互相干性，系統(tǒng)復(fù)雜，成本高。近年來單腔雙梳技術(shù)由于其雙梳間固有的互相干性、便捷、成本較低等優(yōu)勢吸引了越來越多研究者的關(guān)注。

3、鎖模法是生成光梳的一類主要方法，基于一定的鎖模機(jī)制，讓腔內(nèi)的不同縱模之間保持恒定的相位差，產(chǎn)生穩(wěn)定的脈沖輸出，通過在腔內(nèi)利用波長復(fù)用、偏振復(fù)用、方向復(fù)用、波形復(fù)用等復(fù)用方法可以在單個光纖腔內(nèi)實現(xiàn)雙梳的產(chǎn)生。方向復(fù)用利用脈沖能在光纖腔內(nèi)雙向振蕩的特點，產(chǎn)生cw(clockwise，順時針)和ccw（counter?clockwise，逆時針）兩個方向的鎖模脈沖。

4、傳統(tǒng)的基于方向復(fù)用產(chǎn)生雙梳的研究中，采用的是全共路的腔結(jié)構(gòu)，但是兩個反向傳播的脈沖在飽和吸收體處相遇時可能會產(chǎn)生強非線性相互作用，影響鎖模。且由于反向傳播脈沖經(jīng)歷同樣的路徑，無法實現(xiàn)對其中一路脈沖的單獨調(diào)節(jié)，靈活性欠缺。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，有必要提供一種能夠兼顧鎖模和結(jié)構(gòu)緊湊性的雙梳激光器。

2、本申請實施例提供了一種雙梳激光器，包括：

3、連接光纖；

4、通過所述連接光纖閉環(huán)連接的泵浦源、波分復(fù)用器、增益介質(zhì)、基于四口環(huán)形器集成的六端口器件和偏振控制器，以形成激光腔；其中，所述基于四口環(huán)形器集成的六端口器件支持將入射光分成兩束偏振方向不同的光，一束作為鎖模脈沖直接輸出，另一路參與鎖模過程；

5、兩個半導(dǎo)體可飽和吸收鏡，分別通過光纖與所述基于四口環(huán)形器集成的六端口器件的其中兩個端口對應(yīng)連接，以支持在順時針和逆時針兩個方向上的鎖模脈沖輸出。

6、在一個實施例中，所述基于四口環(huán)形器集成的六端口器件包括：

7、四口環(huán)形器，通過所述連接光纖分別與所述偏振控制器和所述增益介質(zhì)連接；

8、兩個相對于所述四口環(huán)形器對稱放置在所述連接光纖上的偏振分束器，兩個所述偏振分束器的輸出端分別用于輸出順時針和逆時針兩個方向上的鎖模脈沖。

9、在一個實施例中，所述兩個所述偏振分束器的輸出端均通過單模光纖輸出所述鎖模脈沖。

10、在一個實施例中，所述四口環(huán)形器和所述偏振分束器集成在一個器件中。

11、在一個實施例中，所述半導(dǎo)體可飽和吸收鏡通過保偏光纖與所述基于四口環(huán)形器集成的六端口器件的其中兩個端口連接。

12、在一個實施例中，所述基于四口環(huán)形器集成的六端口器件的其中兩個端口與其分別連接的半導(dǎo)體可飽和吸收鏡之間的保偏光纖的長度可調(diào)。

13、在一個實施例中，所述偏振分束器通過保偏光纖與所述四口環(huán)形器的端口連接。

14、在一個實施例中，所述偏振控制器采用擠壓式結(jié)構(gòu)。

15、在一個實施例中，所述增益介質(zhì)為摻鉺光纖。

16、在一個實施例中，所述泵浦源采用980nm的光源。

17、本申請實施例提供的雙梳激光器，從基于四口環(huán)形器集成的六端口器件連接到兩個半導(dǎo)體可飽和吸收鏡的部分非共路，通過調(diào)節(jié)基于四口環(huán)形器集成的六端口器件的兩個端口和兩個半導(dǎo)體可飽和吸收鏡之間的兩段光纖的長度可以對兩個方向的鎖模脈沖進(jìn)行獨立地調(diào)節(jié)，基于四口環(huán)形器集成的六端口器件支持將入射光分成兩束偏振方向不同的光，一束作為鎖模脈沖直接輸出，另一路參與鎖模過程，實現(xiàn)了能量的全利用，也減少了耦合器件的使用，簡化了腔結(jié)構(gòu)，使得腔結(jié)構(gòu)更加緊湊，兼顧鎖模和結(jié)構(gòu)緊湊性。

技術(shù)特征：

1.一種雙梳激光器，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙梳激光器，其特征在于，所述基于四口環(huán)形器集成的六端口器件包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙梳激光器，其特征在于，所述兩個所述偏振分束器的輸出端均通過單模光纖輸出所述鎖模脈沖。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙梳激光器，其特征在于，所述四口環(huán)形器和所述偏振分束器集成在一個器件中。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙梳激光器，其特征在于，所述半導(dǎo)體可飽和吸收鏡通過保偏光纖與所述基于四口環(huán)形器集成的六端口器件的其中兩個端口連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙梳激光器，其特征在于，所述基于四口環(huán)形器集成的六端口器件的其中兩個端口與其分別連接的半導(dǎo)體可飽和吸收鏡之間的保偏光纖的長度可調(diào)。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙梳激光器，其特征在于，所述偏振分束器通過保偏光纖與所述四口環(huán)形器的端口連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙梳激光器，其特征在于，所述偏振控制器采用擠壓式結(jié)構(gòu)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙梳激光器，其特征在于，所述增益介質(zhì)為摻鉺光纖。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙梳激光器，其特征在于，所述泵浦源采用980nm的光源。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種雙梳激光器。該雙梳激光器，從基于四口環(huán)形器集成的六端口器件連接到兩個半導(dǎo)體可飽和吸收鏡的部分非共路，通過調(diào)節(jié)基于四口環(huán)形器集成的六端口器件的兩個端口和兩個半導(dǎo)體可飽和吸收鏡之間的兩段光纖的長度可以對兩個方向的鎖模脈沖進(jìn)行獨立地調(diào)節(jié)，基于四口環(huán)形器集成的六端口器件支持將入射光分成兩束偏振方向不同的光，一束作為鎖模脈沖直接輸出，另一路參與鎖模過程，實現(xiàn)了能量的全利用，也減少了耦合器件的使用，簡化了腔結(jié)構(gòu)，使得腔結(jié)構(gòu)更加緊湊，兼顧鎖模和結(jié)構(gòu)緊湊性。

技術(shù)研發(fā)人員：魏宇鵬,趙雅茜,孫鐵鵬,呂前程,云昌盛,陳小瓦,張偉勛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19